49．(上海市长宁区2008年4月模拟)物理学在研究宏观.低速条件下的动力学问题时. 可采用牛顿运动定律.但在解决微观.高速问题时运用牛顿运动定律就会遇到困难．物理学中有一些规律.对宏观.低速问题或微——青夏教育精英家教网—

49．(上海市长宁区2008年4月模拟)物理学在研究宏观.低速条件下的动力学问题时. 可采用牛顿运动定律.但在解决微观.高速问题时运用牛顿运动定律就会遇到困难．物理学中有一些规律.对宏观.低速问题或微观.高速问题都能适用.如力学中的:F t = m △v.式中m是所研究对象的质量.△v是所研究对象的速度的变化.F是在时间t 内作用在研究对象上的平均作用力．解决以下情景中的某些问题要运用到这个规律．静止在太空中的飞行器上有一种装置.它利用电场加速带电粒子.形成向外发射的高速粒子流.从而对飞行器产生反作用推力.使飞行器获得加速度．已知飞行器的质量为M.发射出的是2价氧离子.发射离子的功率为P.加速电场的电压为U.每个氧离子的质量为m.基本电荷电量为e.不计发射氧离子后飞行器质量的变化.求: (1)请运用相关知识推导题中给出的规律, (2)射出的氧离子的速度, (3)1s内射出的氧离子数, (4)射出离子后飞行器开始运动时的加速度．解析:(1)根据牛顿第二定律和加速度定义式 . 可得F t = m △v (2)在电压U加速下.射出的氧离子速度为v.根据动能定理有解得 (3)1s内射出的氧离子数为 (4)运用题给规律.设氧离子在时间t内对飞行器的反冲力为F. 将n.v代入得则射出离子后飞行器开始运动时的加速度为 50． (江苏省宿迁市2008-2009学年度高三年级第一次调研测试) (1)在光电效应现象中.下列说法中正确的是 ▲ A．入射光的强度越大.光电子的最大初动能越大 B．光电子的最大初动能随照射光的频率增大而增大 C．对于任何一种金属都存在一个“最大波长 .入射光的波长必须小于此波长.才能产生光电效应 D．对于某种金属.只要入射光的强度足够大.就会发生光电效应铀()经过α.β衰变形成稳定的铅().问在这一变化过程中.共转变为质子的中子数是 ▲ 个． (3)在橄榄球比赛中.一个95kg的橄榄球前锋以5m/s的速度跑动.想穿越防守队员到底线触地得分．就在他刚要到底线时.迎面撞上了对方两名均为75kg的队员.一个速度为2m/s.另一个为4m/s.然后他们就扭在了一起． ①他们碰撞后的共同速率是 ▲ , ②在右面方框中标出碰撞后他们动量的方向.并说明这名前锋能否得分: ▲ ．答案: ②方向见右图 51．(海口市2008年高考调研测试题) (1)根据核反应方程 .完成下列叙述: 粒子中含有个中子.原子序数为 ,物理学家用该粒子做了著名的散射实验.据此提出了原子的模型.该物理学家又用该种粒子轰击氮核().发现 .写出该核反应方程: (2)2005年7月4日13时52分.美国宇航局“深度撞击号探测器释放的撞击器“击中目标--坦普尔1号彗星.这次撞击只能使该彗星自身的运行速度出现1×10-7m/s的改变.探测器上所携带的重达370kg的彗星“撞击器将以3.6×104km/h的速度径直撞向彗星的彗核部分.撞击彗星后融化消失.根据以上数据.估算一下彗星的质量是多少? 答案: 卢瑟福质子 (或), (2)解析:以彗星和撞击器组成的系统为研究对象.设彗星的质量为M.初速度为v01.撞击器质量.速度.撞击后速度为v 由动量守恒定律得: ① 由于M远大于m.所以.上式可以化为: ② 解得: ③ 由题给信息知.撞击后彗星的运行速度改变了 m/s.即 m/s ④ 代入③式解得 ⑤ 53． (2008年南海区普通高中高考题例研究)如图所示.五块完全相同的长木板依次紧挨着放在水平地面上.每块木板的长度为0.5m.质量为0.6 kg.在第一块长木板的最左端放置一质量为0.98 kg的小物块.已知小物块与长木板间的动摩擦因数为0.2.长木板与地面间的动摩擦因数为0.1.设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.一颗质量为0.02 kg的子弹以的150 m/s水平速度击中小物块并立即与小物块一起在长木板表面滑行.重力加速度g取10 m/s2. (1)分析小物块滑至哪块长木板时.长木板才开始在地面上滑动. (2)求物块在整个运动过程中相对出发点滑行的最大距离. 解析:(1)设子弹.小物块.长木板的质量分别为m0.M.m.子弹的初速度为v0.子弹击中小物块后二者的共同速度为v1.由动量守恒定律 m0 v0=(M+ m0) v1-------------------------------------------------------------------------------① 子弹击中小物块后物块的质量为M′.且M′= M+ m0．设当物块滑至第n块木板时.木板才开始运动 μ1M′g＞μ2(M′+g -----------------------------------------------------------② 其中μ1.μ2分别表示物块与木板间.木板与地面间的动摩擦因数．由式解得n＞4.3 即物块滑上第五块木板时.木板才开始在地面上滑动． (2)设物块刚滑上第五块木板时的速度为v2.每块木板的长度为L.由动能定理 -μ1 M′g×4L=M′v22-M′v12----------------------------------------------------------③ 由①②式解得 v2=1m/s----------------------------------------------------------------------④ 物块在第五块木板表面做匀减速直线运动.木板做匀加速直线运动.设经历时间t.物块与木板能获得相同的速度v3.由动量定理 -μ1 M′gt=M′v3-M′v3----------------------------------------------------------------------⑤ (μ1 M′g-μ2(M′+m))t=m v3--------------------------------------------------------------⑥ 由⑤⑥式解得v3=m/s-----------------------------------------------------------------------⑦ 在此过程中.物块发生的位移为s1.由动能定理 -μ1 M′g s1=M′v32-M′v22------------------------------------------------------------⑧ 解得s1=m＜0.5m 即物块与木板获得m/s的共同速度.之后整体向前匀减速运动s2后静止．由动能定理 -μ2 (M′+m)g s2=-(M′+m)v32 ------------------------------------------------------⑨ 解得s2=m 所以物块总共发生的位移s=4L+ s1+ s2 ----------------------------------------------------⑩ 解得s≈2.27m --------------------------------------------------------------------------------⑾ 54．( 2008年苏.锡.常.镇四市高三教学情况调查(二)) 如图所示的实验电路.当用黄光照射光电管中的金属涂层时.毫安表的指针发生了偏转．若将电路中的滑动变阻器的滑片P向右移动到某一位置时.毫安表的读数恰好减小到零.此时电压表读数为U． ①若增加黄光照射的强度.则毫安表 (选填“有或“无 )示数．若改用蓝光照射光电管中的金属涂层.则毫安表示数． ②若用几种都能使金属涂层发生光电效应的不同频率ν的光照射光电管中的金属涂层.分别测出能使毫安表的读数恰好减小到零时的不同电压值U.通过U和ν的几组对应数据.作出U -ν 图象．则利用电子的电荷量e与U- ν图象的就可求得普朗克常量h(用纵轴表示U.横轴表示ν)．一个运动的α粒子撞击一个静止的14N核.它们暂时形成一个复合核.随即复合核迅速转化成一个质子和另一个原子核．已知复合核发生转化需要能量1.19MeV．那么要想发生上述核反应.入射的α粒子的动能至少要多大? 解析: 有直线的斜率 α粒子撞击14N核形成复合核.应遵循动量守恒.即由能量守恒可知.系统损失的动能变成复合核发生转化所需的能量.即联立两式解得入射α粒子的动能MeV 55．(2008普通高等学校全国统一考试江苏物理考前全真模拟试卷) 下列说法正确的是 . A．居里夫妇发现了铀和含铀矿物的天然放射现象 B．根据玻尔理论可知.氢原子辐射出一个光子后.氢原子的电势能减小.核外电子的运动速度增大. C．德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念.认为一切物体都具有波粒二象性. D．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究.揭示了原子核的组成. E．赫兹在实验时无意中发现了一个使光的微粒理论得以东山再起的重要现象--光电效应. F．为解释光电效应现象.爱因斯坦建立了量子论.并提出了光子说. 一个中子轰击铀核()可裂变生成钡()和氪().已知..和中子的质量分别是235.043 9 u.140.913 9 u.91.897 3 u和1.008 7 u. ①写出铀裂变反应方程,②并计算一个裂变时放出的能量. 答案:(1).BCE (全对得4分.不全对的.选对1个给1分.选错1个扣1分.扣完为止) (2).解析: . ①核反应方程为 +→++3 ②由质能方程得放出的能量为 ΔE=Δmc2 =200.55 MeV =3.2×10-11 J. 56．(江苏省南通通州市2008届高三年级第二次统一测试卷) ①以下说法正确的是 ( ) A．当氢原子从n=4的状态跃迁到n=2的状态时.发射出光子 B．光电效应和康普顿效应都揭示了光具有波动性 C．原子核的半衰期由核内部自身因素决定.与原子所处的化学状态和外部条件无关 D．比结合能越大.原子核中核子结合得越牢固.原子越稳定 ②一炮弹质量为m.以一定的倾角斜向上发射.到达最高点时速度为v.炮弹在最高点爆炸成两块.其中一块沿原轨道返回.质量为．求: (1)另一块爆炸后瞬时的速度大小, (2)爆炸过程系统增加的机械能．答案:①ACD(4分.错选得0分.漏选得2分) ②解:(1)爆炸后沿原轨道返回.则该炸弹速度大小为v.方向与原方向相反爆炸过程动量守恒. 解得v1=3v (2)爆炸过程重力势能没有改变.爆炸前系统总动能爆炸后系统总动能系统增加的机械能△E=2mv2 57．(南通市2008届高三第三次调研测试) (1)下列说法正确的是 ▲ A．康普顿效应和电子的衍射现象说明粒子的波动性 B．α粒子散射实验可以用来确定原子核电荷量和估算原子核半径 C．氢原子辐射出一个光子后能量减小.核外电子的运动加速度减小 D．比结合能越大.表示原子核中核子结合得越牢靠.原子核越稳定 (2)一个高能γ光子.经过重核附近时与原子核场作用.能产生一对正负电子.请完成相应的反应方程: ▲ ．已知电子质量me=9.10×10-31kg.光在真空中的传播速度为速为c=3.00×108m/s.则γ光子的能量至少为 ▲ J． (3)一质量为M的航天器远离太阳和行星.正以速度v0在太空中飞行.某一时刻航天器接到加速的指令后.发动机瞬间向后喷出质量为m的气体.气体向后喷出的速度大小为v1.求加速后航天器的速度大小．(v0 .v1均为相对同一参考系的速度) 答案:(1)BD(3分.漏选得1分.错选得0分) (2) (3)设加速后航天器的速度大小为v.由动量守恒定律有解得 58． (西安市重点中学最新高考预测卷3物理部分) 【查看更多】

题目列表(包括答案和解析)

（2013上海市长宁区期末）如图所示，两条平行的金属导轨MP、NQ间距L=0.5m，导轨平面与水平面夹角为，设导轨足够长．导轨处在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度B=2. 0T，与导轨上端相连的电池的电动势E=4.5V，内阻r=0.4Ω，水平放置的导体棒ab的电阻R₀=1.5Ω，两端始终与导轨接触良好，且能沿导轨无摩擦滑动，与导轨下端相连的电阻R₁=1.0Ω，与单刀双掷开关触点“2”相连的电阻R₂=1.0Ω，电路中其它电阻不计．当S与触点“1”接通时，导体棒刚好保持静止状态．求：

（1）匀强磁场的方向；

（2）S与触点“1”接通时，导体棒的发热功率；

（3）当开关S与触点“2”接通后，导体棒的最大速度．

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（2013上海市长宁区期末）如图，粗细均匀的U形管左端封闭，右端开口，两竖直管长均为50cm，水平管长20cm，大气压强P₀=76cmHg．左管内有一段8cm长水银封住长为30cm长的空气柱，现将开口端接上带有压强传感器的抽气机向外抽气，使左管内气体温度保持不变而右管内压强缓缓降到40cmHg，求此时U形管左端被封闭气柱的长度．