高中物理人教版选修3-5课后习题整理

高中体育版选修课3-5课后练习安排第十六章动量守恒定律16.11.光滑的桌面上有一两个小球。球1的质量为0.3千克，并以8米/秒的速度与质量为0.1千克的静态球2碰撞。碰撞后，球2的速度变为9米/秒，球1的速度变为5米/秒，方向与之前相同。根据这些实验数据，小明对碰撞定律做了如下推测。(1)碰撞后，两个球加速。一个球把速度传给了两个球吗？经过计算，速度增加了2个球度数是9米/秒，1个球以3米/秒的速度递减，因此，这个猜想不成立。(2)碰撞后，两个球获得动能。一个球向两个球传递动能了吗？经过计算，两个球增加的动能是4.05焦耳，一个球减少的动能是5.85焦耳。这个猜想也不是真的。(3)请根据实验数据猜测：物理量是多少，在这次碰撞中增加了2个球它等于减去一个球的量吗？根据计算。2.水平光滑的桌面上有两个手推车，质量为0.6公斤。汽车a的后部连接着一个带计时器的纸带。汽车a以一定的速度与静止的汽车b相撞。碰撞后，两辆车一起向前移动。碰撞前后打点计时器放置的纸带如图16.1-6所示。根据这些数据，请猜一猜：如果你把两辆车加在一起，碰撞前后的物理量可能是相等的？图16.1-6碰撞前后纸带上的点迹16.21.回答以下三个问题，思考动量和动能的区别。(1)对于质量为2公斤的物体，其速度从3米/秒增加到6米/秒，动量和动能分别增加到原来的水平数倍于此。(2)对于质量为2千克的物体，其速度从东部的3米/秒变化到西部的3米/秒，其动量和动能为它变了吗？如果是，变化的幅度是多少？(3)物体质量为2公斤，速度为3米/秒，方向为东；物体的质量为3公斤，速度为4米/秒。向西走。它们的动量之和是多少？动能的总和是多少？回答后，做一个总结，告诉我们动量和动能的区别。动量和动能将在以后的研究中学习。差异，请注意及时总结。2.这两个同学，A和B，仍然在平静的冰上。甲推了乙一下。结果，他们滑向了相反的方向。在a推动b之前，它们的总动量为零。在甲推乙之后，他们都有动力。总动量仍然等于零吗？众所周知，甲的质量是50公斤，乙的质量是45公斤。甲与乙的比率是多少？3.两个物体A和B在同一条直线3上沿同一方向移动。甲的质量为5公斤，速度为9米/秒，乙的质量为2公斤，速度为6米/秒。甲从后面超过了乙。它们相互作用一段时间后，B的速度增加到10米/秒，方向相同。那么A的速度是多少？方向是什么？在上述过程中，除了A和B之间的相互作用力之外，其他力都可以忽略。4.质量为10克的子弹以300米/秒的速度射入质量为24克的木块，放在光滑的水平桌面上，并留在木块中。子弹留在木块后，木块的移动速度是多少？如果子弹穿过木块，子弹穿过的速度是100米/秒，那么木块的速度是多少？16.31.原来，仍然在溜冰场上的两个人，不管是谁推他们还是谁推他们，都会向相反的方向滑动，他们的冲力已经改变了。他们两个原本都没有动力，但现在他们有了动力。它们的动量变化遵循什么规律？2.一名60公斤重的运动员站在一艘120公斤重的小木船上。从某个时刻开始，运动员开始从船头向船尾跑，当他们在2秒后到达船尾时，他们获得了相对于河岸6米/秒的水平速度。下面不考虑水的阻力。(1)假设运动员在这2秒内的运动是匀速直线运动，运动员受到的水平力是多少？(2)运动员在这2秒钟里在船上施加的水平力是多少？(3)船返回的加速度是多少(5)如果运动员和船之间的相互作用力是可变的，船的速度仍然是第(4)项中计算的值吗？(6)如果运动员在某一瞬间的速度是3米/秒，这时船的速度是多少？3.光滑的水平面上有一辆平车。一个人站在车上，用大锤敲打汽车的左端(图16.3-5)。这辆车能在连续跳动下继续向右移动吗？给出理由。4.粒子A和粒子B都带正电，粒子B的电荷量是粒子A的2倍，粒子B的质量是粒子A的4倍。粒子A以已知的速度v飞向静止的粒子B。由于库仑排斥，它们之间的距离被缩短到某一极限值，然后被弹开，然后以新的速度在一条均匀的直线上移动。让我们假设他们的轨迹在行动前后在同一条直线上。请从上面提供的信息中选择有用的已知条件，并在A和B之间的距离最近时计算它们各自的速度。5.一辆机车以0.8米/秒的速度驶向停在铁轨上的15节车厢，并与它们停靠在一起。在机车与第一节车厢相撞后，它们以相同的速度结合在一起，然后与第二节车厢相撞，以此类推，直到它们遇到最后一节车厢。假设机车和车厢的质量相等。问：与最后一节车厢相撞后车厢的速度。铁轨上的摩擦可以忽略不计。6.物体A和B沿着同一条直线彼此相向移动。物体A的速度为6米/秒，物体B的速度为2米/秒。碰撞后，两个物体都以4米/秒的速度向其原始方向的相反方向移动。求物体A和物体B的质量比7.一个质量为m 1的沙袋悬挂在细线下，形成一个长度为l的单摆。质量为m的子弹水平进入沙袋并停留在沙袋中，随沙袋摆动。已知沙袋摆动时摆线的最大偏角为，并计算了子弹进入沙袋前的速度。16.41.在气垫导轨上，质量为600克的滑块与质量为400克、速度为10厘米/秒、速度为15厘米/秒的另一个滑块正面碰撞。碰撞后，两个滑块合并在一起，找出碰撞后滑块速度的大小和方向。2.质量为M、速度为V的球与质量为3m的静止B球正面碰撞。碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此球B的速度在碰撞后可能有不同的值。请演示：碰撞后b球的速度可以是下列数值吗？(1)0.6v；(2)0.4v；(3) 0.2v .3.氦核以10 3米/秒的速度与静止的质子正面碰撞。氦核的质量是质子的4倍。碰撞是弹性的。计算碰撞后两个粒子的速度。在一些核反应堆中，为了降低中子速率，中子必须与原子核碰撞。因此，我们应该选择质量较大的原子核还是质量较小的原子核？为什么？5.一个未知的粒子正在与一个静止的氢原子核碰撞。碰撞后氢核的速度测量为3.3107米/秒。当未知粒子与静止的氮核碰撞时，碰撞后氮核的速度测量为4.710 6米/秒。已知氢核的质量为米小时，氮核的质量为14米小时。上述碰撞都是弹性碰撞，因此可以计算未知粒子的质量。这实际上是历史上的一次实验，查德威克通过测量中子质量来发现中子。请根据查德威克的上述实验数据计算：中子质量和氢原子核的质量m H有什么关系？16.51.一名携带总共100公斤设备的宇航员在离开航天器后，处于相对静止的状态，航天器位于离航天器45米的位置。该设备有一个高压气体源，可以以50米/秒的速度喷射气体。为了让宇航员在10分钟内返回宇宙飞船，在他开始返回的时候，他需要立刻吹回多少空气尸体。2.喷气式飞机以800米/秒的速度飞行。如果它发射的气体速度相对于飞机小于800米/秒，气体速度的方向实际上与以地面为参考系统的飞机的方向相同。如果在这种情况下气体继续喷射，飞机的速度会增加吗？为什么？3.一名士兵坐在独木舟上。他的总质量，连同他的装备和独木舟，是120公斤。这名士兵用自动步枪在2秒内水平发射了10发子弹，每发质量为10克，子弹离开枪口的速度相对于地面为800米/秒。(1)连续射击后皮划艇的速度是多少？(2)连续射击时，枪的平均后坐力是多少？16.61.在平滑的水平面上，在水平力F的作用下，原来静止的物体经过时间T和位移L，动量变成p，动能变成e。下面的陈述是正确的A.在f的作用下，这个物体移动2l，它的动量等于2p；在f的作用下，这个物体的动量在2t后等于2p；在f的作用下，这个物体的动能在2t后等于2ekD.在f的作用下，这个物体的动能将等于位移2l后的2E k。2.质量为m=10 kg的物体以v=10 m/s的速度直线运动，并受到相反方向的力f(图16.6-3)。4秒后，速度变为2米/秒，方向相反。这是什么力量？3.一把重40公斤的锤子从5米高处落下，砸在水泥桩上。水泥桩的冲击时间为0.05秒。冲击过程中锤对桩的平均冲击力是多少？4.体操运动员着陆时总是弯曲双腿(图16.6-4)。为什么？第十七章波粒二象性17.11.下列哪个宏观概念是“量化的”？A.长度b重力c动能d人数2.光是电磁波，可见光的波长约为400700纳米。电磁辐射在400纳米和700纳米的能量光子值是多少？3.把温度计放在一杯开水里。当开水被允许放在室内时，你可以看到开水的温度逐渐降低。既然从微观角度看，开水的能量一个接一个地向外辐射，为什么它的温度不是一段时间逐渐减少怎么样？17.21.在可见光范围内，哪种颜色的光具有最大的光子能量？想想看，这盏灯一定是最亮的吗？为什么？2.在光电效应实验中(1)如果入射光的强度增加，结果会是什么？(2)如果入射光的频率增加会发生什么？3.金属甲被一束绿光照射时会产生光电效应。紫外光或红光照射会产生光电效应吗？当紫光同时照射金属A和B产生光电效应时，为什么光电子会从金属表面逸出不同尺寸的最大速度是多少？4.铝的功函数是4.2电子伏。现在波长为200纳米的光照射在铝的表面。(1)求出光电子的最大初始动能。(2)寻找停止电压。(3)找出铝的截止频率。5.根据图17.2-2所示的电路，如何通过使用具有已知光电效应的两个(或更多)频率的光来进行实验来测量普朗克常数？根据实验现象，解释了实验步骤和待测物理量。根据本实验写出计算普朗克常数的关系式。6.如果光子与静止的电子碰撞，光子不会被吸收，而是被电子反弹回来。哪个散射光子的频率比原始光子的频率大？为什么？17.3第十八章原子结构第十九章核心19.11.什么事实和理由可以解释放射性元素发出的辐射来自原子核内部？自然辐射现象的发现对材料微观结构的研究有什么意义？2.文章说“伽马射线是高能短波电磁波”。为什么说电磁波的光子能量很高？它的波长一定很短？3.验电器带正电，因为空气干燥，验电器金属箔的张角可以长时间保持。当一束现有的阿尔法射线射向验电器上端的金属球时，验电器金属箔的张角将如何变化？为什么？4.当人们在许多原子核中发现质子并制造质子时，为什么原子核中一定有其他不同种类的粒子？(1)铀238；(2)有6个中子的碳原子核；(3)质量数为14的碳原子核；(4)8电荷17质量的原子核；(5) 粒子。6.说出下列原子核中质子和中子的数量：(1)钾40；(2)铜；Rn .19.21.射线是一种高速电子流。原子核里没有电子。为什么某些放射性元素的原子核会发射粒子？2.写出下列放射性元素的衰变方程：(1)铋(铋核)；(2)钋核。3.写出下列放射性元素的衰变方程：(1)钍(钍核)；(2)铜(铜芯)。4.铀核衰变为氡核需要多少个衰变和多少个衰变？5.众所周知，钍234的半衰期为24天。1克钍在120天后还剩多少？6.铋210的半衰期为5天。多少天后，1.25克残留在20克铋中？19.319.41.原子核的人工转换和放射性元素的衰变有什么区别？2.写下下面的人为核转换的核反应方程式。(1)钠核捕获粒子后释放质子；(2)铝(铝芯)捕获粒子后释放中子；(3)氧核捕获中子后释放质子；(4)硅(硅核)在俘获质子后释放中子。3.完成下列核反应方程式。(1)氟+氦氢+()；(2)B+()N+N；(3) N + n () + H .19.53.碳原子的质量称为原子质量单位，用u表示。请根据e=mc2: 1证明u等于931 MeV .4.印刷“两颗子弹一颗星”字样的墨水质量约为1克(10 -9公斤)。如果用相当于这些质量的能量来完全增加重力势能，它能把一架自身质量为6000公斤、载有60名学生、体重为50公斤的直升机举到多高？19.61.什么是重核裂变？什么是连锁反应？2.在核反应堆中，如何控制核裂变的速度？3.已知Ra、Rn和he的原子量分别为226.025 4、222.017 5和4.002 6。在找到Ra衰变释放的能量Ra Rn+ He(电子伏特)。4.使用石墨作为减速剂来减缓反应堆中的快中子。碳核的质量是中子的12倍。假设中子和碳核之间的每次碰撞都是弹性正碰撞，碳核在碰撞前被认为是静止的。