时间:2017-08-22 01:37:03
1、选择题 甲、乙两物体的质量之比为m甲:m乙=1:4,若它们在运动过程中的动能相等,则它们动量大小之比p甲:p乙是
A.1:1
B.1:2
C.1:4
D.2:1
参考答案:B
本题解析:
本题难度:困难
2、计算题 一质量m=50kg的人站在位于光滑水平地面上的平板小车的左端,如图示,平板车的质量为M=100kg,长为,车上表面距地面高
,若此人由静止开始向右匀加速奔跑且经时间
离开车,求:
⑴人与车间摩擦力;⑵人落地时与车的距离;
参考答案:(1)F="200N?" (2)s="6m?"
本题解析:略
本题难度:一般
3、计算题 (20分)匀强电场的方向沿x轴正向,电场强度E随x的分布如图所示。图中E0和d均为已知量。将带正电的质点A在O点由能止释放。A离开电场足够远后,再将另一带正电的质点B放在O点也由静止释放,当B在电场中运动时,A、B间的相互作用力及相互作用能均为零;B离开电场后,A、B间的相作用视为静电作用。已知A的电荷量为Q,A和B的质量分别为m和。不计重力。
(1)求A在电场中的运动时间t,
(2)若B的电荷量q = ?Q,求两质点相互作用能的最大值Epm
(3)为使B离开电场后不改变运动方向,求B所带电荷量的最大值qm
参考答案:(1)?(2)
QE0d?(3)
Q
本题解析:解:(1)由牛顿第二定律得,A在电场中的加速度 a = ?=
A在电场中做匀变速直线运动,由d = a
?得
运动时间 t = ?=
(2)设A、B离开电场时的速度分别为vA0、vB0,由动能定理得
QE0d = m
qE0d =
A、B相互作用过程中,动量和能量守恒。A、B相互作用为斥力,A受力与其运动方向相同,B受的力与其运动方向相反,相互作用力对A做正功,对B做负功。A、B靠近的过程中,B的路程大于A的路程,由于作用力大小相等,作用力对B做功的绝对值大于对A做功的绝对值,因此相互作用力做功之和为负,相互作用能增加。所以,当A、B最接近时相互作用能最大,此时两者速度相同,设为v,,
由动量守恒定律得:(m + )v, = mvA0 +
vB0
由能量守恒定律得:EPm = (m
?+
)—
)
且 q = Q
解得相互作用能的最大值 EPm = QE0d
(3)A、B在x>d区间的运动,在初始状态和末态均无相互作用
根据动量守恒定律得:mvA + vB = mvA0 +
vB0
根据能量守恒定律得:m
?+
?=
m
?+
解得:vB = -?+
因为B不改变运动方向,所以vB = -?+
≥0
解得: q≤Q
则B所带电荷量的最大值为:qm = Q
本题难度:一般
4、选择题 某人站在二楼阳台上抛出一个物体,如果他抛出该物体时初速度的大小相等,但可以有不同的抛出方式。下面这几种抛出方式中,物体从抛出到落地的过程中动量变化最大的是(不计空气阻力作用):
A.斜向上抛出
B.水平抛出
C.竖直向下抛出
D.斜向下抛出
参考答案:A
本题解析:
运动时间越长的,受到的重力的冲量越大,动量的变化也越大。
本题难度:简单
5、简答题 (I)已知金属铯的逸出功为1.9eV,在光电效应实验中,要使铯表面发出的光电子的最大动能为1.0eV,入射光的波长应为______m.(h=6.7х10-34Js)
(II)已知氘核质量为2.0136u,中子质量为1.0087u,
参考答案:(I)根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hγ-W和c=λγ得,
? Ek=hcλ-W
代入解得,λ=4.3×10-9 m.
(II)(1)由质量数守恒和核电荷数守恒,写出核反应方程为:21H+21H→32He+10n
(2)由题给条件得核反应中质量亏损为:
△m=2.0136u×2-(3.0150+1.0087)u=0.0035u
所以释放的核能为
△E=△mc2=931.5×0.0035MeV=3.26?MeV.
因为该反应中释放的核能全部转化为机械能--即转化为He核和中子的动能.
设32He核和中子的质量分别为m1、m2,速度分别为υ1、υ2,
则由动量守恒及能的转化和守恒定律,得
? m1υ1-m2υ2=0
? Ek1+Ek2=2Ek0+△E
解方程组,可得:
Ek1=14(2Ek0+△E)=14×(2×0.35+3.26)MeV=0.99?MeV,
Ek2=34(2Ek0+△E)=34×(2×0.35+3.26)MeV=2.97?MeV.
故答案为:
(I)4.3×10-9
(II)(1)核反应方程为:21H+21H→32He+10n.
(2)上述核反应中释放的核能为3.26 MeV.
(3)反应中生成的 32He核和中子的动能各是0.99 MeV和2.97 MeV.
本题解析:
本题难度:一般