Question

［物理选修3-5模块］[

（1）下列叙述中符合物理学史实的有（     ）

A．托马斯·杨通过对光的干涉现象的研究，证实了光具有波动性

B．卢瑟福通过“α粒子散射实验”的研究，发现了原子核是由质子和中子组成的

C．麦克斯韦验证了电磁场理论，提出了光是一种电磁波

D．贝克勒尔发现了天然放射现象，并提出了原子的核式结构学说

（2）如图所示，光滑水平路面上，有一质量为m₁=5kg的无动力小车以匀速率v₀=2m/s向前行驶，小车由轻绳与另一质量为m₂=25kg的车厢连结，车厢右端有一质量为m₃=20kg的物体（可视为质点），物体与车厢的动摩擦因数为μ=0.2，开始物体静止在车厢上，绳子是松驰的．求：

①当小车、车厢、物体以共同速度运动时，物体相对车厢的位移（设物体不会从车厢上滑下）；

②从绳拉紧到小车、车厢、物体具有共同速度所需时间．（取g=10m/s²）

Answer 1

（1）A

（2）①Δs=0.017m

②t=0.1s

解析:

（1）A

（2）①以m₁和m₂为研究对象，由动量守恒定律有m₁v₀=(m₁＋m₂)v₁，

解得．（２分）

再以m₁、m₂、m₃为对象，设它们最后的共同速度为v₂，则m₁v₀=（m₁＋m₂＋m₃）v₂，

解得（２分）

绳刚拉紧时m₁和m₂的速度为v₁，最后m₁、m₂、m₃的共同速度为v₂，设m₃相对m₂的位移为Δs，则在过程中由能量守恒定律有

解得Δs=0.017m．（３分）

②对m₃，由动量定理，有μm₃gt=m₃v₂

所以，从绳拉紧到m₁、m₂、m₃有共同速度所需时间为t=0.1s．（３分）