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如圖所示，足夠長的光滑絕緣水平面AB右側平滑連接一光滑的
1
4
圓弧BC，整個裝置處于電場強度大小E=2×10⁵N/C、方向水平向左的勻強電場中。勁度系數k=100N/m的彈簧一端固定于豎直墻面上，另一端連接一絕緣且不帶電的物塊P，帶電荷量q=+1×10^-4C的物塊Q在電場力的作用下向左壓緊物塊P和彈簧并處于靜止狀態(tài)，絕緣且不帶電的物塊M靜止于B點?，F對物塊Q施加一大小為F=20N、方向水平向右的恒力，使物塊P、Q開始運動，P、Q兩物塊分離時，物塊P在某裝置作用下立刻靜止在該位置處（物塊P每次經過該位置時均會立刻停在該位置），物塊Q向右運動并與物塊M發(fā)生彈性碰撞。已知三個物塊大小相同且均可視為質點，質量均為m=1kg,圓弧BC的半徑R=0.4m,彈簧的彈性勢能
E
P
=
1
2
k
x
2
（
x
為彈簧的形變量），物塊Q、P碰撞時為完全非彈性碰撞，整個過程物塊Q的帶電情況不變。

（1）通過計算說明物塊Q、M發(fā)生第一次碰撞后，物塊M能否上升到C點。
（2）求物塊Q、P發(fā)生第一次碰撞后，物塊P向左運動的最大距離。
（3）求從物塊Q、P發(fā)生第一次碰撞開始，物塊P運動的總路程。

【考點】動量守恒與能量守恒共同解決實際問題．

【答案】見試題解答內容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：73引用：1難度：0.3

相似題

1．中子的發(fā)現是守恒定律在核反應過程中的重要應用，1930年發(fā)現用釙放出的α射線轟擊Be核時產生一種射線，其貫穿能力極強，能穿透幾厘米厚的鋁板，當時著名物理學家居里夫人也不知道這是一種什么射線。1932年，英國青年物理學家查德威克用這種射線分別轟擊氫原子和氮原子，結果打出了一些氫核和氮核。若未知射線均與靜止的氫核和氮核正碰，測出被打出的氫核最大速度為v_H=3.5×10⁷m/s,被打出的氮核的最大速度v_N=4.7×10⁶m/s。假定正碰時無能量損失，設未知射線中粒子的質量為m,初速為v,被打出的核質量為m'。
（1）推導出被打出的核的速度v'的表達式；
（2）根據上述數據，推算出未知射線中粒子的質量m與質子質量之比。（氮核質量m_N為氫核質量m_H的14倍）
發(fā)布：2024/11/6 8:0:1組卷：11引用：1難度：0.5
解析
2．（1）盧瑟福提出了原子的核式結構模型，這一模型建立的基礎是
A．α粒子的散射實驗 B．對陰極射線的研究
C．天然放射性現象的發(fā)現 D．質子的發(fā)現
（2）質量為5kg的物體A，以一定的速度v沿光滑的水平面運動，跟迎面而來速度大小為
1
2
v
的物體B相碰撞，碰后兩個物體結合在一起沿碰前A的方向運動，且它們的共同速度大小為
1
3
v
．求B物體的質量．
發(fā)布：2024/11/5 8:0:2組卷：38引用：1難度：0.5
解析
3．A．“中子的發(fā)現”
關于“原子核的組成”的研究，物理學的發(fā)展過程經歷了如下幾個重要的階段：
1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核從而發(fā)現了質子；
1920年，盧瑟福預言“原子核內可能還有質量與質子相近的中性粒子存在”；
1930年，約里奧?居里夫婦用釙（Po）放出的α粒子轟擊鈹（Be），產生了一種貫穿能力極強的射線，研究發(fā)現這種射線是一種中性粒子流；
1932年，查德威克用這種射線轟擊氫原子和氮原子，打出了一些氫核（質子）和氮核，測量出被打出的氫核和氮核的速度，并由此推算出這種粒子的質量而發(fā)現了中子．
查德威克認為：氫核、氮核的熱運動速度遠小于未知粒子的速度而可以忽略不計；被碰出的氫核、氮核之所以會具有不同的速率是由于碰撞的情況不同而造成的，其中速率最大的應該是彈性正碰的結果．實驗中測得氫核的最大速度為v_H=3.3×10⁷m/s,氮核的最大速度為v_N=4.5×10⁶m/s；已知m_N=14m_H．
請你根據查德威克研究，經過推理計算，證明盧瑟福的“預言”是正確的．
發(fā)布：2024/11/6 8:0:1組卷：13難度：0.1
解析

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