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1、第3讲 动量守恒和能量守恒的综合应用基础巩固1.(2017北京朝阳期中,12,3分)小铁块置于薄木板右端,薄木板放在光滑的水平地面上,铁块的质量大于木板的质量.t=0时使两者获得等大反向的初速度开始运动,t=t1时铁块刚好到达木板的左端并停止相对滑动,此时与开始运动时的位置相比较,下列示意图符合实际的是( )2.一中子与一质量数为A(A>1)的原子核发生弹性正碰.若碰前原子核静止,则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为( ) A.B.C.D.3.(多选)矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成,将其放在光滑的
2、水平面上,质量为m的子弹以速度v水平射向滑块.若射击下层,子弹刚好不射出;若射击上层,则子弹刚好能射穿一半厚度,如图所示.则上述两种情况相比较( )A.子弹的末速度大小相等B.系统产生的热量一样多C.子弹对滑块做的功不相同D.子弹和滑块间的水平作用力一样大4.(2016北京东城零模,17)如图所示,在光滑的水平面上有两物体A、B,它们的质量均为m.在物体B上固定一个轻弹簧处于静止状态.物体A以速度v0沿水平方向向右运动,通过弹簧与物体B发生作用.下列说法正确的是( )A.当弹簧获得的弹性势能最大时,物体A的速度为零B.当弹簧获得的弹性势能最
3、大时,物体B的速度为零C.在弹簧的弹性势能逐渐增大的过程中,弹簧对物体B所做的功为mD.在弹簧的弹性势能逐渐增大的过程中,弹簧对物体A和物体B的冲量大小相等,方向相反5.(2017北京海淀零模,18)如图所示,在光滑水平地面上有A、B两个小物块,其中物块A的左侧连接一轻质弹簧.物块A处于静止状态,物块B以一定的初速度向物块A运动,并通过弹簧与物块A发生弹性正碰.对于该作用过程,两物块的速率变化可用速率-时间图像进行描述,在选项图所示的图像中,图线1表示物块A的速率变化情况,图线2表示物块B的速率变化情况.则在这四个图像中可能正确的是( )6.
4、(2017北京朝阳期中,18,6分)如图所示,光滑水平冰面上固定一足够长的光滑斜面体,其底部与水平面相切,左侧有一滑块和一小孩(站在冰车上)处于静止状态.在某次滑冰游戏中,小孩将滑块以相对冰面v1=4m/s的速度向右推出,已知滑块的质量m1=10kg,小孩与冰车的总质量m2=40kg,小孩与冰车始终无相对运动,取重力加速度g=10m/s2,求:(1)推出滑块后小孩的速度大小v2;(2)滑块在斜面体上上升的最大高度H;(3)小孩推出滑块的过程中所做的功W.7.(2017北京东城一模,23,18分)能量守恒定律、动量守恒定律、电荷守恒定律等是自然界
5、普遍遵循的规律,在微观粒子的相互作用过程中也同样适用.卢瑟福发现质子之后,他猜测:原子核内可能还存在一种不带电的粒子.(1)为寻找这种不带电的粒子,他的学生查德威克用α粒子轰击一系列元素进行实验.当他用α粒子He)轰击铍原子核Be)时发现了一种未知射线,并经过实验确定这就是中子,从而证实了卢瑟福的猜测.请你完成此核反应方程HeBe→ n.(2)为了测定中子的质量mn,查德威克用初速度相同的中子分别与静止的氢核和静止的氮核发生弹性正碰.实验中他测得碰撞后氮核的速率与氢核的速率关系是vN=vH.已知氮核质量与氢核质量的关系是mN=14mH,
6、将中子与氢核、氮核的碰撞视为弹性碰撞.请你根据以上数据计算中子质量mn与氢核质量mH的比值.(3)以铀235为裂变燃料的“慢中子”核反应堆中,裂变时放出的中子有的速度很大,不易被铀235俘获,需要使其减速.在讨论如何使中子减速的问题时,有人设计了一种方案:让快中子与静止的粒子发生碰撞,他选择了三种粒子:铅核、氢核、电子.以弹性正碰为例,仅从力学角度分析,哪一种粒子使中子减速效果最好,请说出你的观点并说明理由.综合提能1.(2018北京西城期末)(多选)如图甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别是m1和m2的两物块相连,它们静止在光滑水平地面上.现给物
7、块m1一个瞬时冲量,使它获得水平向右的速度v0,从此时刻开始计时,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示.则下列判断正确的是( )A.t1时刻弹簧长度最短B.t2时刻弹簧恢复原长C.在t1~t3时间内,弹簧处于压缩状态D.在t2~t4时间内,弹簧处于拉长状态2.(2017北京海淀期中,17,10分)建筑工程中的“打桩”是利用重锤的冲击克服泥土对桩柱的阻力,使桩柱插入泥土到达预定深度的过程.如图甲所示,设打桩机重锤的质量为m,桩柱的质量为M.打桩过程可简化如下:桩柱下端开始时在地表面没有进入泥土,提升重锤到距离桩柱上端h高度后使其自由落下,重锤
8、撞击桩柱上端,经极短时间的撞击使两者以共同的速度一起向下移动一段距离后停止.然后再次提升重锤,重复打桩过程,逐渐把桩柱打到预定深度.设桩柱向下移动的过
