题目内容
(1)下列说法正确的是______.A.相同频率的光照射到不同的金属上,逸出功越大,出射的光电子最大初动能越小
B.钍核90234Th,衰变成镤核91234Pa,放出一个中子,并伴随着放出γ光子
C.根据玻尔理论,氢原子辐射出一个光子后能量减小,核外电子运动的加速度减小
D.比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢靠,原子核越稳定
(2)光滑水平面上,用弹簧相连接的质量均为2kg的A、B两物体都以v=6m/s速度向右运动,弹簧处于原长.质量为4kg的物体C静止在前方,如图所示,B与C发生相碰后合在一起运动,在以后的运动中,求:
①弹性势能最大值为多少?
②当A的速度为零时,弹簧的弹性势能为多少?
【答案】分析:(1)根据光电效应方程分析A项.书写核反应方程式,可知放出一个电子.根据玻尔理论分析电子加速度的变化.由结合能的意义分析原子核的稳定性.
(2)B与C碰撞后速度减小,而A的速度没有变化,则AB距离减小,弹簧被压缩,此后A做减速运动,BC做加速运动,当A与BC速度相同时,弹簧被压缩最短,弹性势能最大.
根据动量守恒和机械能守恒求解.
解答:解:(1)A、根据光电效应方程Ek=hγ-W,γ相同,W越大,Ek越小.故A正确.
B、钍核90234Th,衰变成镤核91234Pa,放出一个电子.故B错误.
C、根据玻尔理论,氢原子辐射出一个光子后能量减小,轨道半径减小,库仑力增大,电子的加速度增大.故C错误.
D、比结合能越大,将核子分解需要的能量越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定.故D正确.
故选AD
(2)解:①B、C碰撞瞬间,B、C的总动量守恒,由动量守恒定律得:
mBv=(mB+mC)v
v=2m/s
三个物体速度相同时弹性势能最大,由动量守恒定律得:
mAv+mBv=(mA+mB+mC)v共
v共=3m/s
设最大弹性势能为Ep,由机械能守恒得:
Ep=
②当A的速度为零时,由动量守恒定律得:
mAv+mBv=(mB+mC)vBC
vBC=4m/s
则此时的弹性势能E'p=
答:(1)AD
(2)①弹性势能最大值为12J.
②当A的速度为零时,弹簧的弹性势能为0.
点评:本题难点在于分析何时弹簧的弹性势能最大,易错误点在于碰撞过程常常有人列出这样的方程:mBv=(mA+mB+mC)v,在BC碰撞过程中,由于惯性,A没有参加.
(2)B与C碰撞后速度减小,而A的速度没有变化,则AB距离减小,弹簧被压缩,此后A做减速运动,BC做加速运动,当A与BC速度相同时,弹簧被压缩最短,弹性势能最大.
根据动量守恒和机械能守恒求解.
解答:解:(1)A、根据光电效应方程Ek=hγ-W,γ相同,W越大,Ek越小.故A正确.
B、钍核90234Th,衰变成镤核91234Pa,放出一个电子.故B错误.
C、根据玻尔理论,氢原子辐射出一个光子后能量减小,轨道半径减小,库仑力增大,电子的加速度增大.故C错误.
D、比结合能越大,将核子分解需要的能量越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定.故D正确.
故选AD
(2)解:①B、C碰撞瞬间,B、C的总动量守恒,由动量守恒定律得:
mBv=(mB+mC)v
v=2m/s
三个物体速度相同时弹性势能最大,由动量守恒定律得:
mAv+mBv=(mA+mB+mC)v共
v共=3m/s
设最大弹性势能为Ep,由机械能守恒得:
Ep=
②当A的速度为零时,由动量守恒定律得:
mAv+mBv=(mB+mC)vBC
vBC=4m/s
则此时的弹性势能E'p=
答:(1)AD
(2)①弹性势能最大值为12J.
②当A的速度为零时,弹簧的弹性势能为0.
点评:本题难点在于分析何时弹簧的弹性势能最大,易错误点在于碰撞过程常常有人列出这样的方程:mBv=(mA+mB+mC)v,在BC碰撞过程中,由于惯性,A没有参加.
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