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1、选择题 A、B两船质量均为M,都静止在平静的水面上,现A船中质量为
的人,以对地的水平速度v从A船跳到B船,再从B船跳到A船,…经n次跳跃后(水的阻力不计)( )
A.A、B两船(包括人)的动量大小之比总是1:1
B.A、B两船(包括人)的速度大小之比总是1:1
C.若n为奇数,A、B两船(包括人)的速度大小之比为3:2
D.若n为偶数,A、B两船(包括人)的速度大小之比为2:3
参考答案:人在跳跃过程中总动量守恒,所以A、B两船(包括人)的动量大小之比总是1:1,故A正确,B错误;
若n为奇数,人在B船上,则0=MvA+(M+M2)vB
解得:vAvB=32
故C正确;
若n为偶数,则?0=MvB+(M+M2)vA
解得:vAvB=23
故D正确.
故选ACD
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 (9分)某些建筑材料可产生放射性气体——氡,氡可以发生α或β衰变,如果人长期生活在氡浓度过高的环境中,那么,氡经过人的呼吸道沉积在肺部,并放出大量的射线,从而危害人体健康。原来静止的氡核(
Rn)发生一次α衰变生成新核钋(Po),并放出一个能量为E0=0.09 MeV的光子。已知放出的α粒子动能为Eα=5.55 MeV;忽略放出光子的动量,但考虑其能量;1 u =931.5 MeV/ c2 。
①写出衰变的核反应方程;
②衰变过程中总的质量亏损为多少?(保留三位有效数字)。
参考答案:①?
Rn
Po+
He+γ?②0.006 16 u
本题解析:(2)①衰变方程为:
Rn
Po+
He+γ ;(2分,无γ 不扣分)
②忽略放出光子的动量,根据动量守恒定律,0=pα+pPo,(2分)
即新核钋(Po)的动量与α粒子的动量大小相等,又Ek=
,(1分)
可求出新核钋(Po)的动能为EPo=
Eα. (1分)
由题意,质量亏损对应的能量以光子的能量和新核、α粒子动能形式出现衰变时释放出的总能量为ΔE=Eα+EPo+E0=Δmc2(2分)
故衰变过程中总的质量亏损是Δm=
=0.00616u(1分)
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,光滑水平面上有两个质量分别为m1、m2的小球a、b,球a以水平速度vo向右匀速运动,球b处于静止状态.两球右侧有一竖直墙壁,假设两球之间、球与墙壁之间发生正碰时均无机械能损失,为了使两球能发生、而且只能发生一次碰撞,试讨论两球的质量之比m1/m2应满足什么条件.
参考答案:m1/m2≤1/3
本题解析:设两球碰撞后速度分别为:
、
由动量守恒定律可得:
?(3分)
因无机械能损失:
?(3分)
由上述两式可得:
?(2分)?
?(2分)
要想二者在b球撞墙以原速率反弹后不在相碰,必须:
为负值,且
?(2分)
所以?m1/m2≤1/3?(2分)
本题难度:简单
4、计算题 如图所示,质量为m的木块静止在光滑水平面上,一质量也为m的子弹以速度v0水平射入木块,子弹恰好未从木块中射出。设木块对子弹的阻力为恒力,其大小为F。
(1)求木块的长度L;
(2)如果其他条件不变,只是将木块固定在水平面上,以子弹射入木块时为计时起点,以t0表示子弹运动到木块最右端的时刻,请你在下面给出的坐标系中定性画出子弹在0~t0这段时间内的速度随时间变化的图线。(图中标出了子弹的初速度v0和未固定木块时子弹与木块的共同速度v共。)
参考答案:(1)
(2)见下图

本题解析:本题中子弹穿木块时系统不受外力,水平方向动量守恒,以为子弹与木块最后速度相同,所以
(1)设子弹与木块的共同速度为v
?①
Q=FL=
m
-
由以上各式解得
?⑥
(2)见下图

本题难度:一般
5、选择题 两个质量相同的木块A、B从同一位置同时做自由落体运动,当A、B下落一段距离后,一颗水平飞来的子弹正好击中木块A,并留在其中.对两木块运动的描述正确的是(?)
A.木块A先落地? B.木块B先落地
C.两木块同时落地?D.木块落地点有一段距离
参考答案:BD
本题解析:子弹和木块A作用瞬间,系统竖直方向动量守恒,而子弹无竖直速度,故作用后木块的竖直速度减小.由于水平动量守恒,而子弹水平方向具有一定的动量,因而木块获得一定的水平速度.
本题难度:简单
He that goeth far hath many encounters. 走得远,见得多.