摘要: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 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 与下述的模型很类似. 一辆质量为m的小车.如图所示.以速度v0水平向右运动.一动量大小为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.接着被锁定一定时间Δt.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Δt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. 答案:(1)设发生第一次作用后小车的速度为v1.由动量守恒定律.有mv0-P=P+mv1.所以解得:v1=v0-.动能的减少量:ΔEk=m(v02-v12)=2Pv0-. (2)设发生第二次作用后小车的速度为v2.由动量守恒定律.有mv1-P=P+mv2.所以得:v2=v1-=v0-2.所以发生n次作用后小车的速度vn=v0-n.当vn=0时.得到n=m.所以小车共运动的时间t=nΔT=PΔt.

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