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如图所示,光滑的水平地面上有一木板,其左端放有一重物,右方有一竖直的墙,重物质量...

如图所示,光滑的水平地面上有一木板,其左端放有一重物,右方有一竖直的墙,重物质量为木板质量的3倍,重物与木板间的动摩擦因数为μ。使木板与重物以共同的速度v0向右运动,某时刻木板与墙发生碰撞。已知板与墙的碰撞均为弹性碰撞,时间极短,设木板足够长,重物始终在木板上,重力加速度为g。求:

(1)木板与墙第二次碰撞前瞬间的速度v1

(2)木板与墙第二次碰撞前瞬间重物距木板左端的距离s

(3)木板从第一次与墙碰撞到第n次与墙碰撞所经历的总时间T

 

(1);(2);(3)(n=2,3,4……) 【解析】 本题考察动量守恒定律在多过程运动中的应用。注意撞墙过程非动量守恒,碰撞前后板的速度大小相等,方向相反。 (1)设木板质量为m,木板第一次与墙碰撞后,重物与木板相互作用直到达到共同速度v1,由系统动量守恒,选取向右为正方向,有 解得 (2)木板第一次与墙碰撞后到第二次与墙碰前,根据系统能量守恒有 解得 (3)设木板第一次与墙碰撞后到重物与木板达共同速度v1历时t1,木板运动的位移为x1,取木板研究,根据动量定理,选取向右为正方向,有 根据动能定理,有 重物与木板第二次达共速到再次与墙碰撞历时t1´,有 所以板从第一次与墙碰撞到第二次与墙碰撞所经历的时间为 解得 设木板第二次与墙碰撞后到重物与木板达共同速度v2历时t2,木板运动的位移为x2,重物与木板第二次达共速到再次与墙碰撞历时t2´,同理可得 解得板从第二次与墙碰撞到第三次与墙碰撞所经历的时间为 板从第(n-1)次与墙碰撞到第n次与墙碰撞所经历的时间为 则板从第一次与墙碰撞到第n次与墙碰撞所经历的时间 解得 (n=2,3,4……)  
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考点分析:
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如图甲所示,真空中均匀透明介质半球体的半径为RO为球心,一细光束从A点垂直底面射向球面,在球面上的入射角为30°,当光从球面上B点折射进入真空时的传播方向相对于原光线偏转了30°。已知真空中的光速为c

(1)求介质球的折射率n

(2)求光从A点沿直线传播到B点的时间t

(3)如图乙,当一束平行光垂直底面射向球面时,所有的光线都能从球面折射进入真空,求平行光束的最大宽度a

 

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如图所示,电源的电动势为E,内阻不计,K为光电管的阴极.闭合开关S,将波长为λ的激光射向阴极,产生了光电流.调节滑片P,当电压表示数为U0时,光电流恰好减小到零,已知普朗克常量为h,电子电荷量为e,真空中光速为c。求:

(1)入射激光光子的动量p

(2)从阴极K发出光电子的最大初动能

(3)增大入射激光的频率,为能测出对应的遏止电压,入射激光频率的最大值

 

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一列简谐横波沿x轴传播,在s时的波形曲线如图中实线和虚线所示。

(1)求该波的振幅A和波长λ;

(2)如果波沿+x方向传播,求波速v

(3)如果波沿-x方向传播,波速v=200m/s,求x=5.0m处的质点(图中未画出)到达波峰的时刻t3

 

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兴趣小组利用图甲装置做“探究碰撞中的不变量”的实验,小车A的前端粘有橡皮泥,后端连有纸带,推动小车A使之做匀速运动,然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动.根据打出的纸带研究碰撞中的不变量。

(1)长木板右端下面垫放一合适厚度小木片的目的是___________

(2)关于实验操作和分析,下列说法正确的有___________

A.实验开始时,AB两车间距应控制在30cm左右

BA车的质量不需要大于B车的质量

C.实验时,应先释放A车再接通计时器电源

D.碰撞时机械能的损失是本实验误差的主要原因之一

(3)实验中打出的纸带如图乙所示,在纸带上选取ABCDE五个打点为计数点,相邻计数点间的打点个数依次为3个、3个、2个、4个,A为运动的起点,各计数点间距分别记为ABBCCDDE,处理数据时,应选取___________段计算A车碰前的速度,选取___________段计算碰后一起运动的速度;若测得AB两车的质量分别为mAmB,测得计数点间的距离,本实验可探究得到的表达式为___________(用题中所测物理量的字母表示)。

 

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实验小组利用图甲所示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长。

   

(1)关于该实验,下列说法中正确的有___________

A.实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝

B.实验时,单缝与双缝应该相互垂直

C.实验时,屏上的干涉条纹与双缝相互垂直

D.将滤光片由蓝色换成红色,干涉条纹间距变宽

(2)实验中,分划板中心刻度对齐某条纹中心时,手轮上的读数如图乙所示,其值为___________mm

(3)实验中测量多条干涉条纹宽度的目的是___________;若测量过程中误将6个条纹间距数成7个,波长的测量值将___________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

 

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