时间:2018-10-02 04:03:29
1、计算题 如图所示，在光滑水平桌面上放有长木板
，的右端有固定挡板
，木板的长度为
。另有小物块
和
可以在长木板上滑动，
之间和
之间的动摩擦因数相同，
之间和之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
的尺寸以及的厚度皆可忽略不计，
（连同挡板）的质量皆为
。（1）若被固定在桌面上，静止放在木板的中央，以初速度
从左端冲上木板，物块刚好能碰到，求之间的动摩擦因数；（2）若未被固定在桌面上，开始时静止放在木板的中央，以初速度
从左端冲上木板。a.要使物块与能相碰，初速度应满足的条件是什么？b.若物块与发生碰撞过程的时间极短，且碰撞过程中没有机械能损失，要使物块能够与挡板发生碰撞，初速度应满足的条件是什么？
参考答案：（1）
，（2）
，
本题解析：（1）C被固定住，则A在摩擦力的作用下减速运动到B点，刚好碰到B的条件是达到B点A速度为零，即
，得
（2）a、要使物块A刚好与物块B发生碰撞，物块A运动到物块B处时，A、B的速度相等，
即v1=-μgt=
μgt?，得v1=
?
设木板C在此过程中的位移为x1，则物块A的位移为x1+L，由动能定理?
-μmg（x1+L）=mv12-m2
μmgx1=（2m）v12?
联立上述各式解得
，要使物块A、B发生相碰的条件是
b、因为AB碰撞过程中没有机械能的损失，且两物块完全相同，所以碰撞时交换速度，就好像是A一直减速运动到挡板P一样，且刚好发生碰撞时，BC速度相等
即v2=-μgt=μgt?，得v2=
设木板C在此过程中的位移为x2，则物块AB的位移之和为x2+2L，由动能定理?
-μmg（x2+2L）=mv22-m2
μmgx2=（2m）v22?
联立上述各式解得
，要使物块B与挡板发生相碰的条件是
故答案为：（1），（2），
本题难度：简单
2、简答题 （1）有一群氢原子处于量子数n=4的激发态，已知氢原子的能级公式为En=
| E1 n2 |
参考答案：（1）一群处于n能级的氢原子向低能级跃迁，任意两个能级间产生一次跃迁，发出一种频率的光子，共产生x=n(n-1)2=4×32=6种频率不同的光子，
最大频率是n=4向n=1跃迁时发射的光子v=△Eh=E4-E1h=-15E116h
（2）①根据动量守恒定律得：mAvA=（mA+mB）v1
解得：v1=60m/s
②根据动量守恒定律得：mAvA=mAvA′+mBv2
解得：v2=50m/s
故答案为：（1）6；-15E116h? （2）①60m/s；②50m/s
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 如图1-6-8所示，甲车质量为2 kg，静止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一质量为1 kg的小物体.乙车质量为4 kg，以5 m/s的速度向左运动，与甲车相碰后甲车获得8 m/s 的速度，物体滑到乙车上.若乙车足够长，上表面与物体的动摩擦因数为0.2，则物体在乙车上滑行多长时间相对乙车静止？
图1-6-8
参考答案：0.4 s
本题解析：甲、乙两车相撞过程中动量守恒，所以m乙v0=m甲v甲 + m乙v乙?①
小物体与乙车相互作用中动量守恒，设其最终速度为 v，则
m乙v乙=(m乙 + m物)v?②
设小物体在乙车上滑行时间为 t，则对小物体应用动量定理，得
μm物gt=m物v?③
代入数据联立①②③解得t="0.4" s.
本题难度：简单
4、简答题 （选修3-5）
（1）下列说法正确的是：
A、光电效应实验揭示了光的粒子性
B、某原子核经过一次α衰变后，核内质子数减少4个
C、重核的裂变过程质量增大，轻核的聚变过程有质量亏损
D、电子的衍射实验证实了物质波的假设是正确的
（2）如图所示，一对杂技演员（都视为质点）荡秋千时从A点（秋千绳OA处于水平位置）由静止出发绕悬点O下摆，当摆到最低点B时，男女演员在极短的时间内互相将对方沿水平方向推出，两人向相反方向做一平抛运动，并能安全落到地面．若女演员的落地点刚好在初始位置A点的正下方，且已知男演员质量是女演员质量的2倍，秋千的质量不计．秋千的绳长为R，O点距地面高度为5R，不计空气阻力．求男演员落地点C与O点的水平距离．
参考答案：（1）A、光电效应和康普顿效应深入的揭示了光的粒子性揭示了光的粒子性，A正确；
B、α衰变是原子核自发放射α粒子的核衰变过程．α粒子是电荷数为2、质量数为4的氦核He．质子数等于电荷数2，所以“核内质子数减少4个”是错误的；
C、重核的裂变过程和轻核的聚变过程都有质量亏损，所以C是错误的；
D、电子的衍射实验证实了物质的波动性，即物质波的假设是正确的；所以D是正确的；
故答案为AD．
（2）设分离前男女演员在秋千最低点B的速度为v0，由机械能守恒定律得：
(m1+m2)gR=12(m1+m2)v20 ①
设刚分离时男演员速度的大小为v1，方向与v0相同；女演员速度的大小为v2，方向与v0相反，由动量守恒，
（m1+m2）v0=m1v1-m2v2②
分离后，男演员做平抛运动，设男演员从被推出到落在C点所需的时间为t，
根据题给条件，由运动学规律，
4R=12gt2 ③
s=v1t④
根据题给条件，女演员的落地点刚好在初始位置A点的正下方，根据平抛有：
R=v2t ⑤
由以上各式可得：s=6.5R
答：男演员落地点C与O点的水平距离为6.5R．
本题解析：
本题难度：简单
5、简答题 湖面上静止的一条小船（如图所示）长l="3" m，质量M="120" kg.质量为m="60" kg的人从船头走到船尾，求此过程中人和船相对于地面的位移s1、s2.
参考答案：2 m? 1 m
本题解析：人和船组成的系统所受合外力为零，动量守恒，二者动量大小满足mv1-Mv2=0
因此，可以用各自的平均速度表示动量守恒m
1=M2
而二者运动时间相同，各自相对于地面位移可表示为s1=1t? s2=2t
动量守恒可变形为m1t=M2t,即ms1=Ms2?①
可以用二者相对于地面的位移和质量的乘积表示动量关系，就是平均动量守恒.
整个运动过程中的位移可由右图表示，s1+s2="l?" ②
由方程①②可得
s1=
=
?m="2" m? s2=
=
?m="1" m.
本题难度：简单