(1)如圖甲所示，ABC為一固定在豎直平面內(nèi)的光滑軌道，BC段水平，AB段與BC段平滑連接。質(zhì)量為m1的小球從高為h處由靜止開始沿軌道下滑，與靜止在軌道BC段上質(zhì)量為m2的小球發(fā)生碰撞，碰撞前后兩球的運動方向處于同一水平線上，且在碰撞過程中無機械能損失，求碰撞后小球m2的速度大小v2；
(2)碰撞過程中的能量傳遞規(guī)律在物理學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用。為了探究這一規(guī)律，我們采用多球依次碰撞、碰撞前后速度在同一直線上、且無機械能損失的簡化力學(xué)模型。如圖乙所示，在固定光滑水平直軌道上，質(zhì)量分別為m1、m2、m3、……mn-1、mn……的若干個球沿直線靜止相間排列，給第1個球初動能 Ek1，從而引起各球的依次碰撞。定義其中第n個球經(jīng)過一次碰撞后獲得的動能Ekn與Ek1之比為第1個球?qū)Φ趎個球的動能傳遞系數(shù)k1n。
a．求k1n；
b．若m1=4m0，m3=m0，m0為確定的已知量。求m2為何值時，k13最大。
解：(1)設(shè)碰撞前m1的速度為v10，根據(jù)機械能守恒定律 ①
設(shè)碰撞后m1與m2的速度分別為v1和v2，根據(jù)動量守恒定律m1v10=m1v1+m2v2 ②
由于碰撞過程中無機械能損失 ③
②、③式聯(lián)立解得 ④
將①式代入④式得
(2)a．由④式，考慮到和得
根據(jù)動能傳遞系數(shù)的定義，對于1、2兩球 ⑤
同理可得，球m2和球m3碰撞后，動能傳遞系數(shù)k13應(yīng)為 ⑥
依此類推，動能傳遞系數(shù)k1n應(yīng)為……
解得
b．將m1=4m0，m3=m0代入⑥可得
為使k13最大，只需使最大，即使取最小值
由可知
當，即m2=2m0時，k13最大
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2005?和平區(qū)一模）像打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．
現(xiàn)利用圖乙所示裝置測量滑塊和長1m左右的木塊間的動摩擦因數(shù)，圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點，1和2是固定在木板上適當位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器（沒有畫出）．此外在木板頂端的P點還懸掛著一個鉛錘，讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為5.0×10-2s和2.0×10-2s．用游標卡尺測量小滑塊的上部擋板的寬度d，卡尺數(shù)如圖丙所示．
（1）讀出滑塊擋板的寬度d=
5.015
5.015
cm．
（2）滑塊通過光電門1的速度v1=
1
1
m/s，滑塊通過光電門2的速度v2=
2.5
2.5
m/s．
（3）若僅提供一把米尺，已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間，為完成測量，除了研究v1、v2和兩個光電門之間的距離L外，還需測量的物理量是
P點到桌面高度h；重錘在桌面上所指的點與Q點的距離a；斜面的長度b
P點到桌面高度h；重錘在桌面上所指的點與Q點的距離a；斜面的長度b
（說明各量的物理意義，同時指明代表物理量的字母）．
（4）用（3）中各量求解動摩擦因數(shù)的表達式μ=
h
a
-
b(v22-v12)
2Lga
h
a
-
b(v22-v12)
2Lga
 （用字母表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

本題包括A、B、C三小題，請選定其中兩題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答，若三題都做，則按A、B兩題評分．
B．（選修模塊3-4 ）
（1）下列說法中正確的是
BD
BD

A．牛頓環(huán)是薄膜干涉的結(jié)果，當用頻率更低的單色光照射時，牛頓環(huán)變密
B．電子表的液晶顯示應(yīng)用了光的偏振原理
C．雷達利用超聲波來測定物體的距離和方位
D．狹義相對性原理認為：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的
（2）如圖甲所示，A、B、C為等腰棱鏡，D為AB的中點．a(chǎn)、b兩束不同頻率的單色光垂直AB邊射入棱鏡，兩束光在AB面上的入射點到D的距離相等，兩束光通過棱鏡折射后相交于圖中的P點．則a光通過棱鏡的時間
大于
大于
b光通過棱鏡的時間（選填“大于”、“等于”或“小于”）．a(chǎn)、b兩束光從同一介質(zhì)射入真空過程中，a光發(fā)生全反射臨界角
小于
小于
b光發(fā)生全反射臨界角（選填“大于”、“等于”或“小于”）
（3）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時刻的波形如圖乙所示，經(jīng)0.3s質(zhì)點a第一次達到波峰位置，則質(zhì)點b的起振方向為
+y軸方向
+y軸方向
，質(zhì)點b的位移第一次為-5
2
cm的時刻為
0.65
0.65
s．

C．（選修模塊3-5）
（1）（4分）下列說法正確的是
AD
AD

A．黑體輻射時電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)
B．比結(jié)合能越小，表示原子核中核子結(jié)合得越牢靠，原子核越穩(wěn)定
C．宏觀物體的物質(zhì)波波長非常小，極易觀察到它的波動性
D．用質(zhì)子流工作的顯微鏡比用相同速度的電子流工作的顯微鏡分辨率高
（2）如圖丙所示為氫原子的能級圖．讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)（量子數(shù)n=1）的氫原子上，被激發(fā)的氫原子能自發(fā)地發(fā)出3種不同頻率的色光，則照射氫原子的單色光的光子能量為
12.09
12.09
eV．用這種光照射逸出功為4.54eV的金屬表面時，逸出的光電子的最大初動能是
7.55
7.55
eV．
（3）靜止的
 
6
3
Li核俘獲一個速度v1=7.7×104m/s的中子而發(fā)生核反應(yīng)，生成兩個新核．其中
 
4
2
He的速度大小為v2=2.0×104m/s，其方向與反應(yīng)前中子速度方向相同．
①寫出上述核反應(yīng)方程
 
6
3
Li+
 
1
0
n→
 
4
2
He+
 
3
1
H
 
6
3
Li+
 
1
0
n→
 
4
2
He+
 
3
1
H
；
②求另-新核的速度大小和方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：

質(zhì)量為3㎏的長木板A置于光滑的水平地面上，質(zhì)量為2㎏木塊B（可視為質(zhì)點）置于木板A的左端，在水平向右的力F作用下由靜止開始運動，如圖甲所示．A、B運動的加速度隨時間變化的圖象如圖乙所示．（g取10m/s2）求
（1）木板與木塊之間的動摩擦因數(shù)．（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）．
（2）4s末A、B的速度．
（3）若6s末木板和木塊剛好分離，則木板的長度為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2005?浦東新區(qū)二模）如圖甲所示，A和B是長為L、間距為d的平行金屬板，靶MN垂直固定在它們的右端．在A、B板上加上方形波電壓，如圖乙所示．電壓的正向值為U0，反向值為
UO
2
，周期為T．現(xiàn)有質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子連續(xù)從AB的中點O以平行于金屬板的方向射入．設(shè)所有粒子都能穿過電場打到靶上，而且每個粒子在AB間的飛行時間均為T，不計粒子重力的影響．試問：

（1）粒子射入平行金屬板時的速度多大？
（2）t=
T
2
時刻入射的粒子打到靶上的位置距靶中心點O’多遠？
（3）t=
T
2
時刻入射的粒子打到靶上時動能多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2004?南京三模）如圖甲所示，A、B是一對平行放置的金屬板，中心各有一個小孔P、Q，PQ連線垂直金屬板，兩板間距為d．現(xiàn)從P點處連續(xù)不斷地有質(zhì)量為 m、帶電量為+q的帶電粒子（重力不計），沿PQ方向放出，粒子的初速度可忽略不計．在t=0時刻開始在A、B間加上如圖乙所示交變電壓（A板電勢高于B板電勢時，電壓為正），其電壓大小為U、周期為T．帶電粒子在A、B間運動過程中，粒子間相互作用力可忽略不計．

（1）如果只有在每個周期的0～
T4
時間內(nèi)放出的帶電粒子才能從小孔Q中射出，則上述物理量之間應(yīng)滿足怎樣的關(guān)系．
（2）如果各物理量滿足（1）中的關(guān)系，求每個周期內(nèi)從小孔Q中有粒子射出的時間與周期T的比值．

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