[题目]如图是德国物理学家史特恩设计的最早测定气体分子速率的示意图．M.N是两个共轴圆筒的横截面.外筒N的半径为R.内筒的半径比R小得多.可忽略不计．筒的两端封闭.两筒之间抽成真空.两筒以相同角速度ω绕其中心轴线匀速转动．M筒开有与转轴平行的狭缝S.且不断沿半径方向向外射出速率分别为v1和v2的分子.分子到达N筒后被吸附.如果R.v1.v2保持不变.ω� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】如图是德国物理学家史特恩设计的最早测定气体分子速率的示意图．M、N是两个共轴圆筒的横截面，外筒N的半径为R，内筒的半径比R小得多，可忽略不计．筒的两端封闭，两筒之间抽成真空，两筒以相同角速度ω绕其中心轴线匀速转动．M筒开有与转轴平行的狭缝S，且不断沿半径方向向外射出速率分别为v1和v2的分子，分子到达N筒后被吸附，如果R、v1、v2保持不变，ω取某合适值，则以下结论中正确的是（）

A. 当时（n为正整数），分子落在不同的狭条上

B. 当时（n为正整数），分子落在同一个狭条上

C. 只要时间足够长，N筒上到处都落有分子

D. 分子不可能落在N筒上某两处且与S平行的狭条上

【答案】A

【解析】微粒从M到N运动时间，对应N筒转过角度，即如果以v1射出时，转过角度：，如果以v2射出时，转过角度：，只要θ1、θ2不是相差2π的整数倍，即当时（n为正整数），分子落在不同的两处与S平行的狭条上，故A正确，D错误；若相差2π的整数倍，则落在一处，即当时（n为正整数），分子落在同一个狭条上．故B错误；若微粒运动时间为N筒转动周期的整数倍，微粒只能到达N筒上固定的位置，因此，故C错误．故选A

练习册系列答案

(1)A、B离开弹簧后，做________________________运动，

(2)分开后，A的动量大小为________ kg·m/s，B的动量大小为________ kg·m/s，本实验中得出“在实验误差允许范围内，两滑块组成的系统动量守恒”这一结论的依据是_______________________。

【题目】如图所示为“探究两物体作用前后动量是否守恒”的实验装置示意图．已知a、b小球的质量分别为ma、mb，半径分别是ra、rb，图中P点为单独释放a球的平均落点，M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置．

(1)本实验必须满足的条件是________．

A．斜槽轨道必须是光滑的

B．斜槽轨道末端的切线水平

C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放

D．入射球与被碰球满足ma＝mb，ra＝rb

(2)为了判断动量守恒，需要测量OP间的距离x1，则还需要测量的物理量有________、________(用相应的文字和字母表示)．

(3)如果动量守恒，须满足的关系式是________(用测量物理量的字母表示)．

【题目】如图所示A、B、C三个物体放在旋转圆台上，A、B与台面间动摩擦因数均为μ，C与台面间动摩擦因数为2μ，A、C的质量均为m，B质量为2m，A、B离轴为R,C离轴为2R，则当圆台匀速旋转时，（设A、B、C都没有滑动）（）

A. C物的向心加速度最大

B. A物所受静摩擦力最小

C. 当圆台转速缓慢增加时，C比A先滑动

D. 当圆台转速缓慢增加时，B比A先滑动

【题目】如图甲所示，水平面上有两电阻不计的粗糙金属导轨平行固定放置，间距d=0.5 m，右端通过导线与阻值为1 Ω的小灯泡连接。在矩形CDMN区域内有竖直向上的匀强磁场，CN长L=2 m，CDMN区域内磁场的磁感应强度大小B0随时间t变化的关系如图乙所示。在t=0时，一质量为2 kg、阻值不计的金属棒在水平向右拉力F的作用下从AB位置由静止开始沿导轨向右运动，在金属棒从AB位置运动到MN位置的过程中，小灯泡的亮度始终没有发生变化，已知拉力F的功率保持恒定，金属棒与导轨间的动摩擦因数为0.05，金属棒始终与轨道垂直，且与导轨接触良好，重力加速度g=10 m/s2。求：

(1)小灯泡亮度不变时通过小灯泡的电流大小；

(2)金属棒从AB位置运动到MN位置的过程中小灯泡的总发热量；

(3)金属棒从AB位置运动到MN位置的过程中金属棒与导轨间因摩擦产生的热量及拉力F做的总功。

【题目】（12分）如图所示为常见的高速公路出口匝道，把AB段和CD段均简化为直线，汽车均做匀减速直线运动，BC段按照四分之一的水平圆周分析，汽车在此段做匀速圆周运动，圆弧段限速，动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知AB段和CD段长度分别为200 m和100 m，汽车在出口的速度为。重力加速度g取l0 m/s2。