题目列表(包括答案和解析)
3.在以下几种运动中,相等的时间内物体的动量变化相等的是 [ ]
A.匀速圆周运动 B.自由落体运动
C.平抛运动 D.单摆的摆球沿圆弧摆动
2.如图1示,两个质量相等的物体,在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下到达斜面底端的过程中,相同的物理量是 [ ]
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A.重力的冲量 B.弹力的冲量 C.合力的冲量 D.刚到达底端的动量
E.刚到达底端时的动量的水平分量 F.以上几个量都不同
1.在距地面h高处以v0水平抛出质量为m的物体,当物体着地时和地面碰撞时间为Δt,则这段时间内物体受到地面给予竖直方向的冲量为 [ ]
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3.虽然布朗运动的成因是由于周围流体的分子的撞击,但并非有这种撞击就一定产生布朗运动。如果微粒受各向的撞击作用相平衡.运动也是不可能产生的。因此,悬浮在流体中的微粒足够小,是微粒产生布朗运动的必要条件之一。
[例3]图是施特恩在1920年设计的测定气体分子速率的实验示意图.A、B是两个同轴的圆筒,以一定角速度旋转.A筒壁开有一与筒的轴线平行的狭缝O,沿轴向放置一根涂有银层的细铂丝C.抽去两筒间的空气,当铂丝通电后,银层被蒸发,圆筒内充满了银原子的气体,一些银原子会通过狭缝O到达圆筒B的内表面沉积起来,若测得圆筒旋转的角速度ω、银原子在圆筒B内表面的沉积带弧长为s,圆筒半径分别为RA、RB,则室温下银原子的速率为多少?
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[分析]如果银原子的速率非常大,则它飞出A筒的狭缝O抵达B筒内壁的时间可不计,银原子都将沉积在B筒内壁正对着狭缝O的一条狭带上.当银原子的速率并不很大时,它离开狭缝O在两筒之间飞行的时间内,由于B筒已转过一定角度,因此,银原子沉积在B筒内壁会呈现一圆弧形环带,带长正好等于银原子通过两筒之间的同一时间内B筒转过的弧长.
[解]设银原子的速率为v,则由上面的分析得
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由于银是单原子分子,因此,它也是银分子的速率.
[说明]实验结果是,当铂丝的温度为T=1473K时,银原子的速率约在560-640m/s之间。在实验中,速率大的银原子走完(RB-RA)距离所需的时间短 ,所以它们落到靠近P点的位置上,而速率小的原子,由于走完(RB-RA)距离所需的时间长,它将落在离P较远的位置上,因此在圆筒B的内表面上形成一条由P到P'的镀银带。
2.引起悬浮在液体和气体中的微粒的运动,其原因可能是多方面的,如流体流动、重力作用,等等。仅由于流体分子的撞击而引起的运动才属于布朗运动,并非微粒所有的运动都属于布朗运动。
1.虽然布朗运动表现为悬浮在液体或气体中微粒的运动,但它却必须间接地反映液体或气体分子的运动,是后者运动的一种结果。这种“树动知风”的原理在物理学中是十分常见的。例如,由磁针在通电导线附近偏转这个现象,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,即电流的周围存在着磁场等。要学会透过现象看本质。
23.一辆列车总质量为M,在平直轨道上以v速度匀速行驶,突然后一节质量为m的车厢脱钩,假设列车所受的阻力与质量成正比,牵引力不变,当后一节车厢刚好静止时,前面列车的速度多大?
22.平静的水面上有一载人小船,船和人的共同质量为M,站立在船上的人手中拿一质量为m的物体,起初人相对船静止,船、人、物以共同速度v0前进。当人相对于船以速度u向相反方向将物体抛出后,人和船的速度为多大?(水的阻力不计)
21.一个稳定的原子核质量为M,处于静止状态,它放出一个质量为m的粒子后,做反冲运动,已知放出的粒子的速度为v0,则反冲核速度为多少?
20.火箭喷气发动机每次喷出m=200g的气体,喷出的气体相对地面的速度为v=1000m/s,设火箭初质量m=300kg,发动机每秒喷20次,在不考虑空气阻力及地球引力的情况下,火箭发动机1s末的速度多大?
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