高中物理电荷守恒定律计算题

近年来，国际热核聚变实验堆计划取得了重大进展，它利用的核反应方程是H＋H→He＋n.若H和H迎面碰撞，初速度大小分别为v₁、v₂. H、H、He、n的质量分别为m₁、m₂、m₃、m₄，反应后He的速度大小为v₃，方向与H的运动方向相同．求中子n的速度(选取H的运动方向为正方向，不计释放的光子动量，不考虑相对论效应)．

如图，光滑水平直轨道上有质量分别为2m、m、m的三个物块A、B、C。B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计) 。设A以速度v₀朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动。假设B和C碰撞过程时间极短。求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中，

(ⅰ)整个系统损失的机械能；
(ⅱ)弹簧被压缩到最短时的弹性势能。

如图所示，LMN是竖直平面内固定的光滑轨道，MN水平且足够长，LM下端与MN相切．质量为m的小球B与一轻弹簧相连，并静止在水平轨道上，质量为2m的小球A从LM上距水平轨道高为h处由静止释放，在A球进入水平轨道之后与弹簧正碰并压缩弹簧但不粘连．设小球A通过M点时没有机械能损失，重力加速度为g．求：

（1）A球与弹簧碰前瞬间的速度大小；
（2）弹簧的最大弹性势能E_P；
（3）A、B两球最终的速度v_A、v_B的大小．

如图所示，在光滑的水平面上，质量为4m、长为L的木板右端紧靠竖直墙壁，与墙壁不粘连。质量为m的小滑块（可视为质点）以水平速度v₀滑上木板左端，滑到木板右端时速度恰好为零。现小滑块以水平速度v滑上木板左端，滑到木板右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞，小滑块弹回后，刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下，求的值。

如图所示，质量为m_A =" 2" kg的木块A静止在光滑水平面上，一质量为m_B =" 1" kg的木块B以初速度v₀ =" 10" m/s沿水平面向右与A正碰，碰撞后两者都向右运动。接着木块A与挡板碰撞后立即反弹（木块A与挡板碰撞过程无机械能损失）。之后木块A与B发生第二次碰撞，碰后A、B同向运动，速度大小分别为1.8 m/s、2.4 m/s。求：

（i）木块B和A第一次碰撞后瞬间， A的速度；
（ii）A、B第二次碰撞过程中，A对B做的功。

）（如图所示，质量分别为1 kg、3 kg的滑块A、B位于光滑水平面上，现使滑块A以4 m/s的速度向右运动，与左侧连有轻弹簧的滑块B发生碰撞．求二者在发生碰撞的过程中，

①弹簧的最大弹性势能；
②滑块B的最大速度。

如图所示，AOB是光滑水平轨道，BC是半径为R的光滑的固定圆弧轨道，两轨道恰好相切。质量为M的小木块静止在O点，一个质量为m的子弹以某一初速度水平向右射入小木块内，并留在其中和小木块一起运动，且恰能到达圆弧轨道的最高点C(木块和子弹均可以看成质点)。

①求子弹射人木块前的速度。
②若每当小木块返回到O点或停止在O点时，立即有相同的子弹射入小木块，并留在其中，则当第9颗子弹射入小木块后，小木块沿圆弧轨道能上升的最大高度为多少？

如图在光滑水平面上，视为质点、质量均为m=1㎏的小球a、b相距d=3m，若b球处于静止，a 球以初速度v₀=4m/s，沿ab连线向b球方向运动，假设a、b两球之间存在着相互作用的斥力，大小恒为F=2N，从b球运动开始，解答下列问题：

（1）通过计算判断a、b两球能否发生撞击；
（2）若不能相撞，求出a、b两球组成的系统机械能的最大损失量；
（3）若两球间距足够大，b球从开始运动到a球速度为零的过程，恒力F对b球做的功；

如图所示，竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁对接，右边与一个足够高的光滑圆弧轨道平滑相连，木块A、B静置于光滑水平轨道上，A、B的质量分别为1.5 kg和0.5 kg.现让A以6 m/s的速度水平向左运动，之后与墙壁碰撞，碰撞的时间为0.3 s，碰后的速度大小变为4 m/s。当A与B碰撞后会立即粘在一起运动，g取10 m/s²，求：

①在A与墙壁碰撞的过程中，墙壁对A的平均作用力的大小；
②A、B滑上圆弧轨道的最大高度。

(10分)如图所示，在光滑水平地面上有一固定的挡板，挡板上固定一个轻弹簧。现有一质量M＝3 kg，长L＝4 m的小车AB(其中O为小车的中点，AO部分粗糙，OB部分光滑)，一质量为m＝1 kg的小物块(可视为质点)，放在车的最左端，车和小物块一起以v₀＝4 m/s的速度在水平面上向右匀速运动，车撞到挡板后瞬间速度变为零，但未与挡板粘连。已知小车OB部分的长度大于弹簧的自然长度，弹簧始终处于弹性限度内，且小物块与弹簧碰撞无能量损失。小物块与车AO部分之间的动摩擦因数为μ＝0.3，重力加速度g＝10 m/s²。求：

(1)小物块和弹簧相互作用的过程中，弹簧对小物块的冲量；
(2)小物块最终停在小车上的位置距A端多远。

）（如图所示，光滑平台上有两个刚性小球A和B，质量分别为2m和3m，小球A以速度v₀向右运动并与静止的小球B发生碰撞（碰撞过程不损失机械能），小球B飞出平台后经时间t刚好掉入装有沙子向左运动的小车中，小车与沙子的总质量为m，速度为2 v₀，小车行驶的路面近似看做是光滑的，求：

（I）碰撞后小球A和小球B的速度；
（II）小球B掉入小车后的速度。

如图所示，ABCD是由三部分光滑轨道平滑连接在一起组成的，AB为水平轨道，BCD是半径为R的半圆弧轨道， R=0.5m。质量为M="0.99" kg的小物块，静止在AB轨道上，一颗质量为m=0.01kg子弹水平射入物块但未穿出，物块与子弹一起运动，恰能贴着轨道内侧通过最高点从D点飞出。取重力加速度g=10m/s²，求：

（1）物块与子弹一起刚滑上圆弧轨道B点的速度；
（2）子弹击中物块前的速度；
（3）系统损失的机械能。

静止的氡核（）放出一个速度为v₀的α粒子，若衰变过程中释放的核能全部转化为α粒子及反冲核的动能，已知原子质量单位为u，试求在衰变过程中释放的核能．（不计相对论修正，在涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计．）

（1）根据玻尔原子结构理论，氦离子（）的能级图如图所示。电子处在n=5轨道上比处在n=3轨道上离氦核的距离_______ （选填“近”或“远”）。当大量处在n=3的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有_______条。

（2）如图所示，一质量为M、长为l的长方形木板B放在光滑的水平地面上，在其右端放一质量为m的小木块A，m＜M。现以地面为参照系，给A和B以大小相等、方向相反的初速度，使A开始向左运动、B开始向右运动，但最后A刚好没有滑离木板。以地面为参照系。

（1）若已知A和B的初速度大小为v₀，求它们最后的速度的大小和方向。
（2）若初速度的大小未知，求小木块A向左运动到达的最远处（从地面上看）离出发点的距离。

如图所示，质量M＝2 kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m＝1 kg的小球通过长L＝0.5 m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度v₀＝4 m/s，g取10 m/s²。

（1）若锁定滑块，试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小和方向；
（2）解除对滑块的锁定，小球过最高点时速度大小v′＝2 m/s，求此时滑块的速度大小。