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    物理情形:在光滑的水平地面上.有一辆车.车内有一个人和N个铅球.系统原来处于静止状态.现车内的人以一定的水平速度将铅球一个一个地向车外抛出.车子和人将获得反冲速度.第一过程.保持每次相对地面抛球速率均为v .直到将球抛完,第二过程.保持每次相对车子抛球速率均为v .直到将球抛完.试问:哪一过程使车子获得的速度更大? 模型分析:动量守恒定律必须选取研究对象之外的第三方为参照物.这意味着.本问题不能选车子为参照.一般选地面为参照系.这样对“第二过程 的铅球动量表达.就形成了难点.必须引进相对速度与绝对速度的关系.至于“第一过程 .比较简单:N次抛球和将N个球一次性抛出是完全等效的. 设车和人的质量为M .每个铅球的质量为m .由于矢量的方向落在一条直线上.可以假定一个正方向后.将矢量运算化为代数运算.设车速方向为正.且第一过程获得的速度大小为V1 第二过程获得的速度大小为V2 . 第一过程.由于铅球每次的动量都相同.可将多次抛球看成一次抛出.车子.人和N个球动量守恒. 0 = Nm(-v) + MV1 得:V1 = v ① 第二过程.必须逐次考查铅球与车子(人)的作用. 第一个球与个球.人.车系统作用.完毕后.设“系统 速度为u1 .值得注意的是.根据运动合成法则.铅球对地的速度并不是(-v).而是(-v + u1).它们动量守恒方程为: 0 = m(-v + u1) +u1 得:u1 = 第二个球与个球.人.车系统作用.完毕后.设“系统 速度为u2 .它们动量守恒方程为: u1 = m(-v + u2) +u2 得:u2 = + 第三个球与个球.人.车系统作用.完毕后.设“系统 速度为u3 .铅球对地的速度是(-v + u3).它们动量守恒方程为: u2 = m(-v + u3) +u3 得:u3 = + + 以此类推(过程注意:先找uN和uN-1关系.再看uN和v的关系.不要急于化简通分)--.uN的通式已经可以找出: V2 = uN = + + + - + 即:V2 = ② 我们再将①式改写成: V1 = ①′ 不难发现.①′式和②式都有N项.每项的分子都相同.但①′式中每项的分母都比②式中的分母小.所以有:V1 ＞ V2 . 结论:第一过程使车子获得的速度较大. 思考:质量为M的车上.有n个质量均为m的人.它们静止在光滑的水平地面上.现在车上的人以相对车大小恒为v.方向水平向后的初速往车下跳.第一过程.N个人同时跳下,第二过程.N个人依次跳下.试问:哪一次车子获得的速度较大? 解:第二过程结论和上面的模型完全相同.第一过程结论为V1 = . 答:第二过程获得速度大. 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    I．为了探究加速度与力的关系，使用如图1所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1．G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过Gl．G2光电门时，光束被遮挡的时间△t1．△t2都可以被测量并记录．滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为s，牵引砝码的质量为m．回答下列问题：
    （1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其它仪器的情况下，如何判定调节是否到位？答：
     
    ．
    （2）若取M=0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是
     
    ．
    A．m1=5g    B． m2=15g
    C．m3=40g    D．m4=400g
    （3）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为：
     
    （用△t1．△t2．D．S表示）
    II．要测量一只量程已知的电压表的内阻，所备器材如下：
    A．待测电压表V（量程3V，内阻未知）
    B．电流表A（量程3A，内阻0.01Ω）
    C．定值电阻R（阻值2kΩ，额定电流50mA）
    D．蓄电池E（电动势略小于3V，内阻不计）
    E．多用电表
    F．开关K1．K2，导线若干
    有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：
    ①首先，用多用电表进行粗测，选用×100Ω倍率，操作方法正确．若这时刻度盘上的指针位置如图2甲所示，则测量的结果是
     
    Ω．
    ②为了更精确地测出此电压表内阻，该同学设计了如图所示的2乙．丙实验电路，你认为其中较合理的电路图是
     
    ．其理由是
     
    ．
    ③在图2丁中，根据你选择的电路把实物连接好．
    ④用你选择的电路进行实验时，请简述实验步骤：
     

    用上述所测量的符号表示电压表的内阻RV=
     
    ．
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    A．选修3-3
    （1）有以下说法：其中正确的是______．
    A．“用油膜法估测分子的大小”实验中油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜的面积
    B．理想气体在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比
    C．气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大
    D．物理性质各向同性的一定是非晶体
    E．液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的
    F．控制液面上方饱和汽的体积不变，升高温度，则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大，密度增大，压强也增大
    G．让一小球沿碗的圆弧型内壁来回滚动，小球的运动是可逆过程
    （2）如图甲所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞上放一砝码，活塞和砝码的总质量为m，现对汽缸缓缓加热使汽缸内的空气温度从TI升高到T2，且空气柱的高度增加了△l，已知加热时气体吸收的热量为Q，外界大气压强为p，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？请在下面的图乙的V-T图上大致作出该过程的图象（包括在图象上标出过程的方向）．
    （3）一只气球内气体的体积为2L，密度为3kg/m3，平均摩尔质量为15g/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算这个气球内气体的分子个数．
    B．（选修模块3-4）
    （1）下列说法中正确的是______
    A．交通警通过发射超声波测量车速，利用了波的干涉原理
    B．电磁波的频率越高，它所能携带的信息量就越大，所以激光可以比无线电波传递更多的信息
    C．单缝衍射中，缝越宽，条纹越亮，衍射现象也越明显
    D．地面上测得静止的直杆长为L，则在沿杆方向高速飞行火箭中的人测得杆长应小于L
    （2）如图所示，一弹簧振子在MN间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O为平衡位置，MN=8cm．从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，则小球的振动周期为______s，振动方程的表达式为x=______cm；
    （3）一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P此时刻沿-y运动，经过0.1s第一次到达平衡位置，波速为5m/s，那么：
    ①该波沿______（选填“+x”或“-x”）方向传播；
    ②图中Q点（坐标为x=7.5m的点）的振动方程y=______cm；
    ③P点的横坐标为x=______m．
    C．选修3-5
    （1）下列说法中正确的是______
    A．X射线是处于激发态的原子核辐射出的方向与线圈中电流流向相同k
    B．一群处于n=3能级激发态的氢原子，自发跃迁时能发出3种不同频率的光
    C．放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1
    D．235U的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短
    （2）下列叙述中不符合物理学史的是______
    A．麦克斯韦提出了光的电磁说
    B．爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说
    C．汤姆生发现了电子，并首先提出原子的核式结构模型
    D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现了放射性元素钋（Pa）和镭（Ra）
    （3）两磁铁各固定放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动．已知甲车和磁铁的总质量为0.5kg，乙车和磁铁的总质量为1.0kg．两磁铁的N极相对．推动一下，使两车相向运动．某时刻甲的速率为2m/s，乙的速率为3m/s，方向与甲相反．两车运动过程中始终未相碰，则两车最近时，乙的速度为多大？

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    A．选修3-3
    （1）有以下说法：其中正确的是
    AEF
    AEF
    ．
    A．“用油膜法估测分子的大小”实验中油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜的面积
    B．理想气体在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比
    C．气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大
    D．物理性质各向同性的一定是非晶体
    E．液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的
    F．控制液面上方饱和汽的体积不变，升高温度，则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大，密度增大，压强也增大
    G．让一小球沿碗的圆弧型内壁来回滚动，小球的运动是可逆过程
    （2）如图甲所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞上放一砝码，活塞和砝码的总质量为m，现对汽缸缓缓加热使汽缸内的空气温度从TI升高到T2，且空气柱的高度增加了△l，已知加热时气体吸收的热量为Q，外界大气压强为p0，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？请在下面的图乙的V-T图上大致作出该过程的图象（包括在图象上标出过程的方向）．
    （3）一只气球内气体的体积为2L，密度为3kg/m3，平均摩尔质量为15g/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算这个气球内气体的分子个数．
    B．（选修模块3-4）
    （1）下列说法中正确的是
    BD
    BD

    A．交通警通过发射超声波测量车速，利用了波的干涉原理
    B．电磁波的频率越高，它所能携带的信息量就越大，所以激光可以比无线电波传递更多的信息
    C．单缝衍射中，缝越宽，条纹越亮，衍射现象也越明显
    D．地面上测得静止的直杆长为L，则在沿杆方向高速飞行火箭中的人测得杆长应小于L
    （2）如图所示，一弹簧振子在MN间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O为平衡位置，MN=8cm．从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，则小球的振动周期为
    0.8
    0.8
    s，振动方程的表达式为x=
    4cos
    5πt
    2
    4cos
    5πt
    2
    cm；
    （3）一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P此时刻沿-y运动，经过0.1s第一次到达平衡位置，波速为5m/s，那么：
    ①该波沿
    -x
    -x
    （选填“+x”或“-x”）方向传播；
    ②图中Q点（坐标为x=7.5m的点）的振动方程y=
    5cos
    5πt
    3
    5cos
    5πt
    3
    cm；
    ③P点的横坐标为x=
    2.5
    2.5
    m．
    C．选修3-5
    （1）下列说法中正确的是
    BC
    BC

    A．X射线是处于激发态的原子核辐射出的方向与线圈中电流流向相同k
    B．一群处于n=3能级激发态的氢原子，自发跃迁时能发出3种不同频率的光
    C．放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1
    D．235U的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短
    （2）下列叙述中不符合物理学史的是
    BCD
    BCD

    A．麦克斯韦提出了光的电磁说
    B．爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说
    C．汤姆生发现了电子，并首先提出原子的核式结构模型
    D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现了放射性元素钋（Pa）和镭（Ra）
    （3）两磁铁各固定放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动．已知甲车和磁铁的总质量为0.5kg，乙车和磁铁的总质量为1.0kg．两磁铁的N极相对．推动一下，使两车相向运动．某时刻甲的速率为2m/s，乙的速率为3m/s，方向与甲相反．两车运动过程中始终未相碰，则两车最近时，乙的速度为多大？

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    （2010?河西区二模）（1）北京正负电子对撞机的储存环是长为24m的圆形轨道，某时刻测得环中电流强度为10mA，已知这是正在环中运行的电子有
    5×1011个，则可估算出这是电子的速率为
    3×106m/s
    3×106m/s
    ．
    （2）像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如（1）所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．先利用图（2）所示装置测量滑块和长1m左右的木块间的动摩擦因数，图中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤，让滑块从木板顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示挡光时间分别为5×102s和2×102s，用游标卡尺测量小滑块的宽度d，卡尺示数如图（3）所示．
    （a）读出滑块的宽度d=
    5.015cm
    5.015cm
    cm
    （b）若仅提供一把米尺，已知当地的重力加速度为g，为完成测量，除了研究v1、v2和两个光电门之间的距离L外，还需要测量的物理量是
    p点到桌面的高度h，重锤在桌面上所指的点与Q点的距离a，斜面的长度b，
    p点到桌面的高度h，重锤在桌面上所指的点与Q点的距离a，斜面的长度b，
    （指明代表物理量的字母）．
    （c）用（3）中各量求解动摩擦因数的表达式μ=
    h
    a
    -
    (
    v
    2
    2
    -v
    2
    1
    )b
    2Lga
    h
    a
    -
    (
    v
    2
    2
    -v
    2
    1
    )b
    2Lga
    （用字母表示）
    （3）一只小灯泡标有“3V、0.6W”字样．现用图（4）给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻R1．（滑动变阻器最大阻值为
    10Ω，电源电动势为12V，内阻为1Ω；电流表内阻为1Ω，电压表内阻为10KΩ）．
    （a）在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表应采用
    外接
    外接
    （选填“内接”或“外接”）法．滑动变阻器的连接方式应采用
    分压式
    分压式
    （选填“分压式”或“限流式”）
    （b）尽量减小实验误差，用笔画线当导线，根据要求将实物图连成完整的电路（图中有三根导线已经接好）
    （c）若小灯泡发光暗时的电阻为R2，根据所学的知识可判断出R1与R2的大小关系为：R1
    大于
    大于
    R2（选填“大于”、“等于”或“小于”）

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    [选做题]本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在相应的答题区域内作答．若三题都做，则按A、B两题评分．
    A．（模块3-3）
    （1）下列说法正确的是   
    A．当气体被压缩时，分子间距离变小，表现为斥力，所以必需用力才能压缩
    B．液晶并不是晶体，但具有晶体一样的光学各向异性
    C．迅速压缩气体时，气体温度一定升高
    D．一滴油酸酒精溶液体积为V，在水面上形成的单分子油膜的面积为S，则油酸分子的直径
    （2）（4分）已知铁的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N．试求一块边长为d的正方形铁块中含有铁原子的个数为    ．
    （3）如图甲所示，筒形绝热气缸平放在水平面上，用绝热的活塞封闭一部分气体．活塞的横截面积为S，质量为m，外界大气压强恒为P．活塞与气缸之间无摩擦且不漏气，气缸内有一个电阻丝可以给气体加热．现把气缸立起来，如图乙所示，发现活塞下降距离为h，则立起后气缸内气体分子势能    （填“变大”、“变小”或“不变”）；当电阻丝通电后产生的热量为Q时，活塞刚好回到原来的位置处于平衡，则在此过程中，气体内能增加了    ．（用题中已知物理量符号表示）
    B．（模块3-4）
    （1）下列说法正确的是：   
    A．全息照相利用了光的偏振原理
    B．亮度相同的紫光与红光不会发生干涉现象
    C．X射线的比紫外线更容易发生干涉现象
    D．地面上的人发现，坐在高速离开地球的火箭里的人新陈代谢变慢了，而火箭里的人发现地面上的人新陈代谢也变慢了．
    （2）（4分）有一束复色光中含有两种单色光，在真空中a光的波长大于b光的波长．若让此复色光通过半圆形玻璃砖，经过圆心O射向空气，则下列四个光路图中符合实际情况的有：   

    （3）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t=0时刻波刚好传播到x=6m处的质点A，如图所示，已知波的传播速度为48m/s．请回答下列问题：
    ①从图示时刻起再经过    s，质点B第一次处于波峰；
    ②写出从图示时刻起质点A的振动方程：    ．

    C．（模块3-5）（1）下列说法正确的有   
    A．单色光从光密介质进入光疏介质，光子的能量不变
    B．贝克勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象，从而揭示出原子核具有复杂结构
    C．当氢原子核外电子从第3能级跃迁到第4能级时，氢原子一定吸收能量，电子的动能增大
    D．在光电效应实验中，入射光强度越强，产生的光电子初动能就越大
    （2）先完成下列核反应方程，再回答题．1327Al+24He→1430Si+1n+    ；
    该核反应所属核反应类型是   
    A．衰变            B．人工转变            C．裂变
    （3）光滑水平面上一个质量为0.2kg的小球A，以3m/s的速度与另一个质量为0.4kg的静止小球B发生正碰，碰后小球A的速度大小变为1m/s，与原来速度方向相反，则在碰撞过程中，小球A的动量变化大小为    kg?m/s，碰后小球B的速度大小为    m/s．

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