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(6分)质量为10g的小球甲在光滑的水平桌面上以30cm/s的速率向右运动,恰遇上质量为50g的小球乙以10cm/s的速率向左运动,碰撞后,小球乙恰好静止。那么,碰撞后小球甲的速度多大?方向如何?
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20cm/s,方向向左
略
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[物理——选修3-5](15分)
(1)(5分)以下说法正确的是( )
A.当氢原子从n = 4的状态跃迁到n = 2的状态时,发射出光子
B.光电效应和康普顿效应都揭示了光具有波动性
C.原子核的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关
D.比结合能越大,原子核中核子结合得越牢固,原子越稳定
(2)(10分)一长为
,质量为M的木板静止在光滑的水平面上,一质量为
的滑块的初速度
滑到木板上,木板长度至少为多少才能使滑块不滑出木板。(设滑块与木板间动摩擦因数为
)
如图所示,有一光滑钢球质量为m,被一U形框扣在里面,框的质量为M,且M=2m,它们搁置于光滑水平面上,今让小球以速度v
0
向右去撞击静止的框,设碰撞无机械能损失,经多次相互撞击,下面结论正确的是
A.最终都将停下来
B.最终将以相同的速度向右运动
C.永远相互碰撞下去,且整体向右运动
D.在它们反复碰撞的过程中,球的速度将会再次等于v
0
,框也会再次重现静止状态
在纳米技术中需要移动或修补原子,必须使在不停地做热运动(速率约几百米每秒)的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间,为此已发明了“激光致冷”的技术。若把原子和入射光子分别类比为一辆小车和一个小球,则“激光致冷”与下述的力学模型很相似。
一辆质量为m的小车(一侧固定一轻弹簧),如图所示以速度V
0
水平向右运动,一个动量大小为p,质量可以忽略的小球水平向左射入小车并压缩弹簧至最短,接着被锁定一段时间△T,再解除锁定使小球以大小相同的动量P水平向右弹出,紧接着不断重复上述过程,最终小车将停下来。设地面和车厢均为光滑,除锁定时间△T外,不计小球在小车上运动和弹簧压缩、伸长的时间。求:
(1)小球第一次入射后再弹出时,小车的速度的大小和这一过程中小车动能的减少量。
(2)从小球第一次入射开始到小车停止运动所经历的时间。
质量相等的五个物体在光滑的水平面上,间隔一定的距离排成一直线,如图所示,具有初动能为E
0
的物块1向其他4个静止物块运动,依次发生磁撞,每次碰后不再分开,最后5个物体粘成一个整体,这个整体的动能是多大?最后系统动能损失多少?
(本题供教学进度未超前的考生做)(12分)
如图所示,质量为m的球系于长L=0.8m的轻绳末端,绳的另一端系于O点。将小球移到轻绳水平的位置后释放,小球摆到最低点A时,恰与原静止于水平面上的物体P相碰。碰后小球回摆,上升的最高点为B(图中未画出),A、B的高度差为h=0.20m。已知物体P的质量为M=3m,物体P与水平面间动摩擦因数
,小球与P的相互作用时间极短,不计空气阻力,
。求P能沿水平面滑行的距离。
如图甲所示,光滑水平面上停放着一辆表面粗糙的平板车,质量为
M
。与平板车上表面等高的平台上有一质量为
m
的滑块以水平初速度
v
0
向着平板车滑来,从滑块刚滑上平板车开始计时,之后它们的速度随时间变化的图象如图乙所示,
t
0
是滑块在车上运动的时间,以下说法中正确的是
A.滑块与平板车最终滑离
B.滑块与平板车的质量之比
m
:
M
=" 1" : 2
C.滑块与平板车表面的动摩擦因数为
D.平板车上表面的长度为
v
0
t
0
如图所示,在光滑的水平面上有两个并排放置木块A和B已知m
a
=500g、m
b
=300g,有一质量为80g的小铜块C以25m/s的速度开始在A表面滑动,由于C和A、B间有摩擦,C最后停在B上,和B一起以2.5m/s的速度共同向前运动,求:木块A最后的速度。
质量为m=60kg的人随质量为M=40kg平板车以v
0
=1m/s的速度沿光滑水平面向右运动,当人以相对车v=3m/s的速度向前跳出后,则车速度为
。
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