高中物理电荷守恒定律计算题

[物理——选修3-5]
（1）以下关于原子核的说法正确的是     （填入选项前的字母，有填错的不得分）

A．放射性元素的半衰期决定于原子的化学状态，与物理状态无关

B．原子序数大于或等于83的元素，都能自发地放出射线

C．β射线的穿透能力比射线强，能穿透几厘米厚的铅板

D．原子核的比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定

（2）如图，小车质量为M＝2．0kg，带有光滑的圆弧轨道AB和粗糙的水平轨道BC，一小物块（可视为质点）质量为m=0．50kg，与轨道BC的动摩擦因数为μ=0．10，BC部分总长度为L=0．80m．重力加速度g取10m/s²。

①若小车固定在水平面上，将小物块从BC轨道的D点静止释放，小物块恰好可运动到C点．试求D点与BC轨道的高度差；
②若将小车置于光滑水平面上，小物块仍从D点静止释放，试求小物块滑到BC中点时的速度大小。

质量为M的平板小车在光滑的水平面上以速度向右做匀速直线运动，若将一个质量为m(M=4m)的砂袋轻轻地放到平板车的右端，砂袋相对于平板车滑动的最大距离等于车长的，若将砂袋以水平向左的速度从车的右端扔到平板车上，为了不使砂袋从车上落下，砂袋的初速度的最大值是多少?若砂袋刚好从车上落下，求小车最终速度的大小和方向?

如图所示，三块平行金属板竖直固定在绝缘小车上，并与车内电池连接，小车总质量为M，静止在光滑水平面上，金属板B、C中间开有小孔，两孔在同一水平线上，已知车内电池G的电动势为 E₁，现有一质量为m，带电量为q的粒子(不计重力)，以初速，水平射入C板小孔，它穿过B板小孔后继续向A板运动。
①为使粒子不至打到A板上，电池H的电动势E₂应满足什么条件?
②若A、B、C间隔均为d，满足上面条件的电池H的电动势用E₂表示，则当小车运动后，其速度大小具有最小值时，带电粒子离B板的距离是多大?

如图一辆质量的平板车，左端放一质量的小滑块，滑块与平板车之间的摩擦系数。开始时平板车和滑块以的速度在光滑平面上向右运动，并与竖直墙发生碰撞，设碰撞时间极短，且碰撞后平板车速度大小保持不变，但方向与原来相反。平板车足够长，以至滑块不会滑到平板车右端。（取）求：
（1）平板车第一次与墙碰撞后运动的最大距离
（2）平板车第二次与墙碰撞前瞬时速度 
（3）为使滑块始终不会滑到平板车右端，平板车至少多长？

如图所示，在光滑水平面上放着一个质量的木块（可视为质点），在木块正上方1m处有一固定的悬点O，在悬点O和木块之间用一根长2m、不可伸长的轻绳连接。有一颗质量m=0.1kg的子弹以80m/s的速度射入木块并留在其中，之后木块绕O点在竖直平面内做圆周运动。
求：（1）木块以多大速度脱离水平地面？（2）当木块到达最高点时它对轻绳的拉力

图是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于O点，O点下方桌子的边沿有一竖直立柱．实验时，将球1拉到A点，并使之静止，同时把球2放在立柱上．释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞。碰后球1向左最远可摆到B点，球2落到水平地面上的C点。测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒。现已测出A点离水平桌面的距离为a，B点离水平桌面的距离为b，C点与桌子边沿间的水平距离为c。此外，还需要测量的量是_________、________________、和_____________________。根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为__________________________。

在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图30甲、乙两种装置：

 
(1)若入射小球质量为m，半径为r₁；被碰小球质量为m₂，半径为r₂，则    (    )
A．m₁>m₂  r₁>r₂    B.m₁>m₂   r₁<r₂    C．m₁>m₂  r₁=r₂    D.m₁<m₂  r₁＝r₂
(2)若采用乙装置进行实验，以下所提供的测量工具中必需的是——·
A．直尺    B．游标卡尺    c.天平    D.弹簧秤    E．秒表
(3)设入射小球的质量为m₁，被碰小球的质量为m₂，则在用甲装置实验时(P为碰前入射小球
落点的平均位置)，所得“验证动量守恒定律”的结论为(用装置图中的字母表示)———·
(4)在实验装置乙中，若斜槽轨道是光滑的，则可以利用一个小球验证小球在斜槽上下滑过
程中的机械能守恒．这时需要测是的物理量有：小球释放初位置到斜槽末端的高度差h₁，
小球从斜槽末端做平抛运动的水平位移s、竖直高度h₂，则所需验证的关系式为：——·

如图甲所示，一个小弹丸水平射入一个原来静止的单摆并留在里面，结果单摆的振动图线如图乙所示.已知摆球质量为小弹丸质量的5倍，试求小弹丸射入摆球的速度是多大？

如图4，光滑水平面上有一质量为的小车，车上表面水平且光滑，车上装有半径为的光滑四分之一圆环轨道，圆环轨道质量不计且与车的上表面相切，质量为的小滑块从跟车面等高的平台以的初速度滑上小车（足够大，以至滑块能够滑过与环心O等高的b点），试求：
（1）滑块滑到b点瞬间，小车速度多大？
（2）滑块从滑上小车至滑到环心O等高的b点过程中，车的上表面和环的弹力共对滑块做了多少功？
（3）小车所能获得的最大速度为多少？

有n个完全相同的物块放在光滑水平面上沿一直线排开，物块间距离均为d．开始物块1以初速度v₀向物块2运动，碰撞后黏在一起，又向物块3运动，黏在一起后又向物块4运动……如此进行下去．求：
（1）物块n的速度v_n；
（2）从物块1开始运动时，到物块n开始运动经历的总时间是多少?（忽略每次碰撞所用的时间）

如图6-2-17所示，已知光滑水平面上有质量为M的长板正以速度v₀向右运动，某时刻，质量为m的木块以与M等大的速度v₀从长板右端进入长板上面向左运动，m＜M．已知木块没有滑离长板且最后木块和长板相对静止，求从木块滑上长板到木块与长板相对静止的过程中，木块和长板相对水平面的位移大小之比为多少？

两只小船逆向航行，航线邻近．在两船首尾相齐时，由每只船上各自向对方放置一质量为m="50" kg的麻袋，结果载重较小的船停了下来，另一船则以v=8．5 m/s的速度沿原方向航行．设两只船及船上载重量分别为m₁＝500 kg，m₂＝1 000 kg．问交换麻袋前各船的速率是多大?（水的阻力不计）

如图6-2-16所示，平板小车停在光滑水平面上，质量均为m的物块A和B从小车两端相向滑上小车上表面，它们的水平速度大小分别为2v₀和v₀．若小车质量为m，A和B与小车间的动摩擦因数均为μ，试问经过多少时间A和B相对静止？（小车足够长，A、B不相撞）