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如图所示,木块B和C的质量分别为0.75m和m固定在轻质弹簧(处于原状)的两端,静止于光滑的水平面上.一质量为0.25m的木块A以速度v水平向右与木块B对心碰撞(时间极短),并粘在一起运动,求:
(1)A和B相碰后一起共同运动的速度?
(2)A和B相碰时系统减小的动能?
(3)弹簧的具有的最大弹性势能?
直升飞机靠螺旋桨向下推动空气获得外力而停在空中不动,一架直升飞机的质量为500kg,其螺旋桨把空气以50m/s的速度向下推,恰使直升飞机停在空中,则每秒钟螺旋桨所推下的空气质量为
kg.(g=10m/s
2
)
质量为50kg的体操运动员从高空落下,落到垫子前的瞬间速度大小为1.0m/s,方向竖直向下,该运动员经垫子缓冲0.5s停下来,求垫子对运动员的平均作用力的大小.(g取10m/s
2
)
质量为0.2kg的小球竖直向下以10m/s的速度落至水平地面,再以8m/s的速度反向弹回,取竖直向上为正方向,则小球与地面碰撞前后的动量变化为
kg?m/s.若小球与地面的作用时间为0.2s,则小球受到地面的平均作用力大小为
N(取g=10m/s
2
).
根据量子理论,光子不但有动能还有动量,其计算式为p=
h
λ
,其中h是普朗克常量,λ是光子的波长.既然光子有动量,那么光照到物体表面,光子被物体吸收或反射时,光都会对物体产生压强,这就是“光压”.一台二氧化碳气体激光器发出的激光,功率为P
0
=1 000W,射出的光束的横截面积为S=1.00mm
2
,当它垂直照射到某一物体表面并全部被吸收时,对该物体产生的光压将是多大?
某同学利用气垫导轨上滑块间的碰撞来寻找物体相互作用过程中的“不变量”,实验装置如图所示.实验过程如下(“+、-”表示速度方向):
表1
碰前
碰后
滑块m
1
滑块m
2
滑块m
1
滑块m
2
速度v(m?s
-1
)
+0.110
0
0
+0.108
实验1 使m
1
=m
2
=0.25kg,让运动的m
1
碰静止的m
2
,碰后两个滑块分开.数据如表1.根据这个实验可推知,在实验误差允许的范围内:
(1)碰前物体的速度
(填“等于”或“不等于”)碰后物体的速度;
(2)碰前物体的动能
(填“等于”或“不等于”)碰后物体的动能;
(3)碰前物体的质量m与速度v的乘积mv
(填“等于”或“不等于”)碰后物体的质量m与速度v的乘积mv.
表2
碰前
碰后
滑块m
1
滑块m
2
滑块m
1
滑块m
2
速度v(m?s
-1
)
+0.140
0
+0.069
+0.069
实验2 使m
1
=m
2
=0.25kg,让运动的m
1
碰静止的m
2
,碰后m
1
、m
2
一起运动.数据如表2.根据这个实验可推知
(1)碰前物体的速度
(填“等于”或“不等于”)碰后物体速度的矢量和;
(2)碰前物体的动能
(填“等于”或“不等于”)碰后物体动能的和;
(3)碰前物体的质量m与速度v的乘积mv
(填“等于”或“不等于”)碰后物体的质量m与速度v的乘积mv的矢量和.
表3
碰前
碰后
滑块m
1
滑块m
2
滑块m
1
滑块m
2
速度v(m?s
-1
)
+0.120
0
-0.024
+0.070
实验3 使2m
1
=m
2
=0.5kg,让运动的m
1
碰静止的m
2
,碰后m
1
、m
2
分开.数据如表3.根据实验数据可推知,在误差允许范围内:
(1)碰前物体的速度
(填“等于”或“不等于”)碰后物体速度的矢量和;
(2)碰前物体的动能
(填“等于”或“不等于”)碰后物体动能的和;
(3)碰前物体的质量m与速度v的乘积mv
(填“等于”或“不等于”)碰后物体的质量m与速度v的乘积mv的矢量和.
还进行了其他情景的实验,最终在实验中发现的“不变量”是
.
(4)在“探究碰撞中的不变量”实验中,关于实验结论的说明,正确的是
A.只需找到一种情景的“不变量”即可,结论对其他情景也同样适用
B.只找到一种情景的“不变量”还不够,其他情景未必适用
C.实验中要寻找的“不变量”必须在各种碰撞情况下都不改变
D.进行有限次实验找到的“不变量”,具有偶然性,结论还需要检验.
将带正电量Q=0.3C,质量m′=0.15kg的滑块,放在小车的绝缘板的右端,小车的质量M=0.5kg,滑块与绝缘板间的动摩擦因数μ=0.4,小车的绝缘板足够长,它们所在的空间存在着磁感应强度B=2.0T的水平方向的匀强磁场,开始时小车静止在光滑水平面上,当一个摆长为L=1.25m,摆球质量m=0.4kg的单摆从水平位置由静止释放,摆到最低点时与小车相撞,如图所示,碰撞后摆球恰好静止,g取10m/s
2
.求:
(1)小车碰撞后瞬间的速度是多少?
(2)摆球与小车碰撞过程中系统损失的机械能△E是多少?
(3)碰撞后小车的最终速度是多少?
假设钚的同位素离子
239
94
Pu静止在某一匀强磁场中,该离子沿着与磁场垂直的方向放出一个α粒子后,变成了铀的一个同位素离子,同时放出能量E=0.09MeV的光子.若已知钚核的质量为m
l
=238.999 655u,铀核的质量为m
2
=234.993 470u,α粒子的质量为m
3
=4.001 509u.(普朗克常量是h=6.63×10
-34
J?s,光在真空中的速度为c=3×10
8
m/s,1u的质量对应于931.5MeV的能量.)试求:
(1)写出这一过程的核反应方程式是怎样的?
(2)放出的光子的波长是多少?
(3)若不计光子的动量,则α粒子与铀核在该磁场中的回旋半径之比R
α
:R
U
是多大?
(4)若不计光子的动量,则α粒子的动能是多少?
两小球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,B球在前A球在后,m
B
=2m
A
,2P
A
=3P
B
,当A球与B球发生碰撞后,A、B两球速度可能为( )
A、v
A
=5m/s v
B
=2.5m/s
B、v
A
=2m/s v
B
=4m/s
C、v
A
=-4m/s v
B
=7m/s
D、v
A
=7m/s v
B
=1.5m/s
如图所示,物块质量m=4kg,以速度v=2m/s水平滑上一静止的平板车,平板车质量M=16kg,物块与平板车之间的动摩擦因数μ=0.2,其他摩擦不计(g=10m/s
2
),求:
(1)物块相对平板车静止时物块的速度;
(2)物块在平板车上滑行的时间;
(3)要使物块在平板车上不滑下,平板车至少多长?
0
25589
25597
25603
25607
25613
25615
25619
25625
25627
25633
25639
25643
25645
25649
25655
25657
25663
25667
25669
25673
25675
25679
25681
25683
25684
25685
25687
25688
25689
25691
25693
25697
25699
25703
25705
25709
25715
25717
25723
25727
25729
25733
25739
25745
25747
25753
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