1、课时作业16碰撞与动量守恒近代物理初步时间：45分钟一、单项选择题1(2014江苏单科)已知钙和钾的截止频率分别为7.731014 Hz和5.441014 Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的()A波长 B频率C能量 D动量解析：由光电效应方程EkmhWhh0钙的截止频率大，因此钙中逸出的光电子的最大初动能小，其动量p，故动量小，由，可知波长较大，则频率较小，选项A正确答案：A2.在光滑的水平面上，两个小车A和B之间用轻质弹簧相连，它们以共同的速度v0向右匀速运动，A、B的质量分别为m和2m.有一质量为m的黏性物体
2、C从高处自由落下，正好落在A车上，并与之粘合在一起，在以后的运动过程中，弹簧获得的最大弹性势能为Ep1；如果物体C不是落在A车上，而是落在B车上，其他条件不变，在以后的运动过程中，弹簧获得的最大弹性势能为Ep2，则Ep1:Ep2为()A1:3 B3:1C1:1 D.:1解析：黏性物体C在与A碰撞的瞬间水平方向动量守恒，故有mv02mv1当A、B、C达到共同速度时弹簧的弹性势能最大，由动量守恒得2mv02mv14mv，由能量守恒得Ep12mv2mv4mv2，联立解得Ep1mv，当C落在B上时有2mv03mv2，当A、B、C达到共同速度时弹簧的弹性势能最大，由动量守恒得mv03mv24mv，由能量
3、守恒得Ep23mvmv4mv2，联立解得Ep2mv，故，所以B正确答案：B3.U放射性衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成Bi，而Bi可以经一次衰变变成X(X代表某种元素)，也可以经一次衰变变成Ti，X和Ti最后都变成Pb，衰变路径如图所示，则图中()Aa82，b211B是衰变是衰变C是衰变，是衰变D. b81Ti经过一次衰变变成Pb解析：由Bi衰变为Bi，质量数没有变化，所以是衰变，根据该电荷数守恒同时可判断a84；由Bi衰变为Ti，因为核电荷数减2，可判断为衰变，同时可判断b206，所以A、C两项错误，B项正确.Ti经过一次衰变变成Pb，D项错误答案：B二、多项选择题4质量为M、内壁间
4、距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为.初始时小物块停在箱子的正中间，如图所示现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为()A.mv2 B.v2C.NmgL DNmgL解析：由于水平面光滑，箱子和小物块组成的系统动量守恒，二者经多次碰撞后，保持相对静止，易判断两物体最终速度相等，设为u，由动量守恒定律得mv(mM)u，系统损失的动能为mv2(mM)u2v2；系统损失的动能转化为内能QfxNmgL，故B、D正确，A、C错误答案：BD5(20
5、14天津卷)下列说法正确的是()A玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同解析：玻尔对氢原子光谱的研究完善了核式结构模型，选项A错误；紫外线有荧光效应，故B选项正确；天然放射现象中的射线不带电，在电场或磁场中不发生偏转，选项C错误；观察者与波源互相远离，由多普勒效应可知接收到的频率变小，故选项D正确答案：BD6太阳每年辐射到地球上的能量相当于1 813亿吨标准煤，是全世界年需能量总和的5 000倍，是地球上最大的能源太阳内部有多种
6、热核反应，其中的一个反应方程是：HHHen.若已知H的质量为m1，H的质量为m2，He的质量为m3，n质量为m4，则下列说法中正确的是()A.n是中子B.H和H是两种不同元素的原子核C.H和H在常温下就能够发生聚变D这个反应释放的核能为E(m1m2m3m4)c2解析：n是中子很明显，故A项对；H和H是同种元素H的同位素，故B项错；H和H必须在高温下才能发生聚变，即发生热核反应，故C项错；反应释放的核能为E(m1m2m3m4)c2是正确的，故正确答案为A、D两项答案：AD二、五选三型选择题7(2014课标卷)关于天然放射性，下列说法正确的是_A所有元素都可能发生衰变B放射性元素的半衰期与外界的温
7、度无关C放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D、和三种射线中，射线的穿透能力最强E一个原子核在一次衰变中可同时放出、和三种射线解析：原子序数大于或等于83的元素，都能发生衰变，而原子序数小于83的部分元素能发生衰变，故A错放射性元素的衰变是原子核内部结构的变化，与核外电子的得失及环境温度无关，故B、C项正确在、三种射线中，、为带电粒子，穿透本领较弱，射线不带电，具有较强的穿透本领，故D项正确一个原子核不能同时发生和衰变，故E项错误答案：BCD8关于原子核的结合能，下列说法正确的是_A原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B一重原子核衰变成粒子和另一原子核，衰变产物的结合
8、能之和一定大于原来重核的结合能C铯原子核(Cs)的结合能小于铅原子核(Pb)的结合能D比结合能越大，原子核越不稳定E自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能解析：由原子核的结合能定义可知，原子核分解成自由核子时所需的最小能量为原子核的结合能，选项A正确；重原子核的核子平均质量大于轻原子核的平均质量，因此原子核衰变产物的结合能之和一定大于衰变前的结合能，选项B正确；铯原子核的核子数少，因此其结合能小，选项C正确；比结合能越大的原子核越稳定，选项D错误；自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，选项E错误答案：ABC四、计算题9(2014课标卷)如图
9、，质量分别为mA、mB的两个弹性小球A、B静止在地面上方，B球距地面的高度h0.8 m，A球在B球的正上方先将B球释放，经过一段时间后再将A球释放当A球下落t0.3 s时，刚好与B球在地面上方的P点处相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间A球的速度恰为零已知mB3mA，重力加速度大小g10 m/s2，忽略空气阻力及碰撞中的动能损失求(1)B球第一次到达地面时的速度；(2)P点距离地面的高度解析：(1)设B球第一次到达地面时的速度大小为vB，由运动学公式有vB将h0.8 m代入上式，得vB4 m/s(2)设两球相碰前后，A球的速度大小分别为v1和v1(v10)，B球的速度分别为v2和v2.由运动学规律可得
10、v1gt由于碰撞时间极短，重力的作用可以忽略，两球相碰前后的动量守恒，总动能保持不变规定向下的方向为正，有mAv1mBv2mBv2mAvmBvmBv设B球与地面相碰后的速度大小为vB，由运动学及碰撞的规律可得vBvB设P点距地面的高度为h，由运动学规律可得h联立式，并代入已知条件可得h0.75 m答案：(1)4 m/s(2)0.75 m10如图所示，质量为m的物体(可视为质点)以水平速度v0滑上原来静止在光滑水平面上质量为M的小车上，物体与小车的动摩擦因数为，小车足够长，求：物体从滑上小车到相对小车静止时所经历的时间；物体相对小车滑行的距离解析：物体滑上车后，受到向后的摩擦力fmg而做减速运动
11、，小车受到向前的摩擦力fmg而做加速运动，物体相对小车静止时与小车以相同的速度v做匀速运动物体相对小车滑动过程满足动量守恒mv0(mM)v.对物体用动量定理，得mgtmvmv0.由可解出物体相对小车的滑行时间t.由能量守恒定律得mglmv(mM)v2.解得l.答案：11(2014北京卷)如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点现将A无初速释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动已知圆弧轨道光滑，半径R0.2 m；A和B的质量相等；A和B整体与桌面之间的动摩擦因数0.2.取重力加速度g10 m/s2.求：(1)碰撞前瞬间A的速率v；(2)碰撞后瞬间A和B整体的速率v；(3)A和B整体在桌面上滑动的距离l.解析：设滑块的质量为m.(1)根据机械能守恒定律mgRmv2得碰撞前瞬间A的速率v2 m/s.(2)根据动量守恒定律mv2mv得碰撞后瞬间A和B整体的速率vv1 m/s.(3)根据动能定理(2m)v2(2m)gl得A和B整体沿水平桌面滑动的距离l0.25 m.答案：(1)2 m/s(2)1 m/s(3)0.25 m
