[题目]用如图所示装置通过半径相同的A.B两球碰撞来验证动量守恒定律.实验时先使质量为mA的A球从斜槽上某一固定点G由静止开始滚下.落到位于水平地面的记录纸上.留下痕迹.重复上述操作10次.得到10个落点痕迹．把质量为mB的B球放在水平槽上靠近槽末端的地方.让A球仍从位置G由静止开始滚下.和B球碰撞后.A.B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】用如图所示装置通过半径相同的A、B两球碰撞来验证动量守恒定律，实验时先使质量为mA的A球从斜槽上某一固定点G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．把质量为mB的B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次，得到了如图所示的三个落地处．

①请在图中读出OP=________cm；

②由图可以判断出R是________球的落地点，Q是________球的落地点．

③为了验证碰撞前后动量守恒，该同学只需验证表达式________．

【答案】17.5 B A mAOQ=mAOP+mBOR

【解析】

(1)从图中直接读出读数为：17.5 cm.

(2)A与B相撞后，B的速度增大，A的速度减小，碰前碰后都做平抛运动，高度相同，落地时间相同，所以Q点是没有碰撞时A球的落地点，R是碰后B的落地点，P是碰后A的落地点．

(3)根据两小球从同一高度开始下落，故下落的时间相同，根据动量守恒定律可得

故有

即

故本题答案是： (1)17.5　 (2)B　 A　 (3)

练习册系列答案

A. 粒子在电场中总是沿某个方向运动，位移越来越大

B. 粒子在电场中来回运动，每隔，速度方向改变一次

C. 粒子的速度和加速度的方向都不随时间变化，但速度和加速度的大小随时间做周期性变化

D. 每隔，加速度方向变化，而速度方向始终不变化，速度大小不断变化

【题目】高速公路的ETC电子收费系统如图所示，ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。某汽车以21.6 km/h的速度匀速进入识别区，ETC天线用了0.3 s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，汽车刚好没有撞杆。已知司机的反应时间为0.6s，刹车的加速度大小为5m/s2，则该 ETC通道的长度约为（）

A.3.6 mB.5.4 mC.6.6 mD.9.0 m

【题目】如图所示，甲、乙为两辆完全一样的电动玩具汽车，以相同且不变的角速度在水平地面上做匀速圆周运动。甲运动的半径小于乙运动的半径，下列说法正确的是（　　）

A.甲的线速度大于乙的线速度B.甲、乙两辆车的摩擦力相同

C.若角速度增大，乙先发生侧滑D.甲的加速度大于乙的加速度

【题目】如图所示，甲、乙、丙是三个大小相同的小球，带电量分别为+3q0、-q0和+q0（q0>0）。小球甲和乙固定在一无限大光滑绝缘水平面上，相距为L，两球在甲乙延长线上，且很靠近乙的位置（不接触）。现给丙球一沿甲乙延长线方向的初速度v。下列说法正确的是（　　）

A.丙球先减速，后加速B.系统的电势能先增加后减少

C.丙球距离乙球速度最小D.丙球有可能运动到无穷远处

【题目】如图所示，是某同学在做插针法测定玻璃折射率的实验中记录的数据，其中P1、P2、P3、P4为实验中记录的四枚4大头针的位置：

(1)下列说法正确的是____________；

A.在观察一侧插大头针P3、P4时，通过玻璃砖看到大头针P2、P1下半部分像和从玻璃砖上方看到的大头针P2、P1上半部分物还是连在一起

B.在观察一侧插大头针P3、P4时，通过玻璃砖看到大头针P2、P1下半部分像和从玻璃砖上方看到的大头针P2、P1上半部分物错开一段距离

C.在观察一侧插大头针P3、P4时，应使P3、P4和P1、P2在一条直线上

D.在观察一侧插针时应使P3挡住P2、P1的像，P4挡住P3和P2、P1的像

(2)如图所示，P1、P2的直线与玻璃砖的交点为A，P3、P4的直线与玻璃砖的交点为C。取AC=CE，从C、E分别作玻璃砖界面的垂线CB和ED，B、D分别为垂足，用刻度尺量得AB=25.0mm、CD=40.0mm、ED=30.0mm，玻璃砖的折射率为____________。（结果保留三位有效数字）

【题目】2019年的12月17日梦想中的中国海军“双航母”时代终于来临，中国首艘完全由中国自己独立研发生产制造的航空母舰“山东舰”正式入列我人民海军，其舷号为17.我国海军目前“辽宁舰”与“山东舰”都搭载“歼-15”舰载机。航母运动比静止更利于飞机的起飞和降落。“歼-15”舰载机在“山东舰”航母上舰尾降落滑行的过程可以简化为沿水平方向的匀减速直线运动，且舰载机滑行方向与航母运动方向在同一直线上。第一次试验时，航母静止，舰载机滑上跑道时的速度为80m/s，刚好安全停在甲板上；第二次试验时，航母以20m/s速度匀速航行，若两次在跑道上滑行过程中的加速度相同，已知跑道长为160m。求第二次舰载机安全降落在航母上的最大速度。

【题目】如图所示，轻质弹簧的左端固定在竖直墙壁上，右端与静止在光滑水平面上的木块A相连接，子弹B沿水平方向射入木块后留在木块内，再将弹簧压缩到最短。上述这个过程可抽象为两个典型的过程：过程①是子弹射入木块并获得共同速度；过程②是木块与子弹一起压缩弹簧并将弹簧压到最短。已知木块的质量大于子弹的质量，空气阻力可忽略不计，下列说法中正确的是（　　）

A.过程①中木块获得的动能一定小于此过程中子弹损失的动能

B.过程①中子弹对木块的冲量大小可能大于木块对子弹的冲量大小

C.过程②中墙壁对弹簧的冲量大小一定小于子弹和木块总动量的减小量

D.过程②中弹簧的最大弹性势能可能等于过程①中木块所获得的动能

【题目】处于自然状态的物体会不断地向外辐射电磁波，同时也会吸收由其他物体辐射来的电磁波，当辐射和吸收达到平衡时，物体的温度保持不变。如果某物体能完全吸收入射到其表面的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就称为黑体。黑体也会同时向外辐射电磁波，已知单位时间内从黑体表面单位面积辐射出电磁波的能量I与黑体表面热力学温度T的4次方成正比，即I=σT4，其中σ为已知常量。

（1）若将火星看成表面温度相同的球形黑体，火星的半径为r，火星中心到太阳中心的距离为L，且L远远大于r，所以火星接收到来自太阳的辐射可视为垂直射到面积为πr2的圆面上。已知太阳向外辐射电磁波的总功率为P1。火星大气层对太阳辐射的吸收和反射、太阳辐射在传播过程中的能量损失，以及其他天体和宇宙空间的辐射均可忽略不计。

① 求在火星表面垂直于太阳和火星连线的单位面积接收到的来自太阳辐射的功率P0；

② 设火星向四面八方各个方向均匀辐射，请写出当吸收和辐射达到平衡时火星表面热力学温度T火的表达式。

（2）太阳辐射电磁波的能量来源于如图甲所示的太阳中心的“核反应区”。“核反应区”产生的电磁波在向太阳表面传播的过程中，会不断被太阳的其他部分吸收，然后再辐射出频率更低的电磁波。为了研究“核反应区”的温度，某同学建立如下简化模型：如图乙所示，将“核反应区”到太阳表面的区域视为由很多个“薄球壳层”组成，第1“薄球壳层”的外表面为太阳表面；各“薄球壳层”的内、外表面都同时分别向相邻内“薄球壳层”和外“薄球壳层”均匀辐射功率相等的电磁波（第1“薄球壳层”的外表面向太空辐射电磁波，最内侧的“薄球壳层”的内表面向“核反应区”辐射电磁波），如图丙所示；“核反应区”产生的电磁波的能量依次穿过各“薄球壳层”到达太阳的表面，每个“薄球壳层”都视为黑体，且辐射和吸收电磁波的能量已达到平衡，所以各“薄球壳层”的温度均匀且恒定。

已知太阳表面热力学温度为T1，所构想的“薄球壳层”数目为N，太阳半径R1与“核反应区”的半径RN满足R1=kRN（k为已知的常数），第1“薄球壳层”的外表面向外辐射电磁波的总功率为P1。请根据该同学建立的模型和题目中给出的信息，解答下列问题。

① 求第2、第3和第N“薄球壳层”向相邻的外“薄球壳层”辐射电磁波的功率P2、P3和PN；

② 若认为“核反应区”的温度和第N“薄球壳层”的温度TN相等，请推导出“核反应区”热力学温度TN的表达式。结合所得到TN的表达式，请说明该同学的模型是否合理？若不合理，请说明理由。

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