A．A、B两车速率相等 B．A车速率大
C．A车速率小 D．两车均保持静止状态
答案：B
详解：全部的车和人，以及那个球，是一个系统，动量守恒。
现在系统分成了两部分，A车和人，B车和人和球。现在两部分速度方向相反，在相互远离。明显前者质量小，于是根据动量守恒，前者速率大。
第 3 讲 相互作用过程中的能量转化
1.一个质量为0.3kg的弹性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同。则碰撞前后小球速度变化量的大小为Δv和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为（ ） A．Δv=0 B．Δv=12m/s C．W=0 D．W=10.8J 答案：BC
详解：B明显对，速度变化量就是6 -（-6） = 12m/s。小球动能不变，因此W是0.
2.在原子核物理中，研究核子与核子关联的最有效途径是“双电荷交换反应”，这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似，如图3，两个小球A和B用轻质弹簧相连，在光滑的水平直轨道上处于静止状态，在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P，右边有一小球C沿轨道以速度v0射向B球，如图所示。C与B发生碰撞并立即结成一个整体D，在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变，然后，A球与挡板P发生碰撞，碰后，A、D都静止不动，A与P接触而不粘连．过一段时间，突然解除锁定（锁定及解除锁定均无机械能损失）。已知A、B、C三球的质量均为m。 （1）求弹簧长度刚被锁定后A球的速度？
（2）求在A球离开挡板P之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能？
答案：（1）
（2）
详解：(1)设C球与B球碰撞结成D时,D的速度为v1,由动量守恒定律有 mv0=2mv1 当弹簧压至最低时,D与A有共同速度,设此速度为v2,由动量守恒定律有 2mv1=3mv2 两式联立求得A的速度 v2= v0 Ep= ?2mv12- ?3mv22
(2)设弹簧长度被锁定后,储存在弹簧中的弹性势能为Ep,由能量守恒有
撞击P后,A、D均静止.解除锁定后，当弹簧刚恢复到原长时，弹性势能全部转为D球的动
能，设此时D的速度为v3，由能量守恒有 ?2mv32=Ep
以后弹簧伸长，A球离开挡板P，当A、D速度相等时，弹簧伸长到最长，设此时A、D速
度为v4,由动量守恒定律有
2mv3=3mv4
当弹簧最长时，弹性势能最大，设其为Ep′，由能量守恒有 Ep′= ?2mv32- ?3mv42 联立以上各式，可得 Ep′= mv02
3.一炮艇总质量为M，以速度v0匀速行驶，从船上以相对海岸的水平速度v沿前进方向射出一质量为m的炮弹，发射炮弹后艇的速度为v/，若不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是 。（填选项前的编号） ① ② ③ ④
答案：①
详解：炮艇（包括那个发出去的炮弹）作为一个系统动量守恒，在地面参考系中看，动量守恒方程就是①
4.一个士兵，坐在皮划艇上，他连同装备和皮划艇的总质量共120Kg，这个士兵用自动枪在2S时间内沿水平方向射出10发子弹，每颗子弹质量10g，子弹离开枪口时相对地面的速度都是800m/s，射击前皮划艇是静止的。 (1) 射击后皮划艇的速度是多大？
(2) 士兵射击时枪所受到的平均反冲作用力有多大？
答案：（1）0.67m/s，向后（2）40N
详解：（1）用动量守恒：因为是在水面上，可以看成是在在水平方向上动量守恒. 0=(M-m)V-mv
将M=120Kg，m=0.01Kg，v=800m/s代入，求得V≈0.67m/s. (2)由冲量的表达式：F*t=ΔP=MV-0.
将M=120Kg，V=0.67m/s，t=2s代入，求得F=40N
（因为子弹的质量相对120kg太小了，打掉子弹后质量的那一点儿损耗忽略不计）
5.质量为m1和m2的两个物体用一个末发生形变的轻质弹簧连接，如图所示，让它们从高处同时自由下落，则下落过程中弹簧的形变将是（不计阻力）（ ） A． 若m1＞m2，则弹簧将被压缩 B． 若m1＜m2，则弹簧将被拉长 C． 只有m1=m2，弹簧才会保持原长 D． 无论m1和m2取何值，弹簧均保持原长
答案：D
详解：自由下落，那么二者相对静止。于是整个系统状态不变。
6.在光滑的水平面上有三个完全相同的小球排成一条直线．2、3小球静止，并靠在一起，1球以速度v0射向它们，如图所示．设碰撞过程不损失机械能，则碰后三个小球的速度为多少？
答案：碰后球1、球2的速度为零，球3速度为v0．
详解：根据动量守恒中“速度交换”的结论，也就是当完全弹性碰撞的两个物体质量相同时，一个物体碰后速度等于碰前另一个物体的速度，这就是速度交换。然后容易得出，第一次碰撞，1静止，2速度是v0，然后2立马和3碰撞，2停下，3速度是v0
7.质量为m的子弹以速度v水平射入静止在光滑水平面上质量为m的木块，并留在其中。以下说法正确的是（ ）
A．子弹克服阻力做的功，等于子弹内能的增加
B．子弹克服阻力做的功，等于子弹动能的减少量 C．子弹动能的减少量等于木块获得的动能与系统损失的机械能之和
D．木块作用于子弹的阻力对子弹做的功与子弹作用于木块的冲击力对木块做的功数值相等
答案：BC
详解：根据动量守恒，可见最终子弹和木块速度都是v/2。
子弹克服阻力会做功，它等于子弹动能的减少，这是根据动能定理。容易算，这个数是
系统机械能损失量，也就是系统内能增量，容易得出，是
木块动能增量，也就是冲击力对木块的功，是
于是BC正确
第 11 讲 光的波粒二象性
1.关于光电效应，以下说法正确的是（ ） A．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 B．光电子的最大初动能越大，形成的光电流越强
C．能否产生光电效应现象，决定于入射光光子的能量是否大于或等于金属的逸出功
D．用频率是 的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是 的黄光照射该金属一定不发生光电效应
答案：C
详解：光电子的最大初动能等于入射光的能量减去逸出功，是一种线性关系，但不是正比关系，ＡＢ错；Ｃ正确；Ｄ绿光频率虽然比黄光高，但不能说明，黄光不能发生光电效应；
2.2003年全世界物理学家评选出“十大最美物理实验”，排名第一的为1961年物理学家利用“托马斯?杨”双缝干涉实验装置，进行电子干涉的实验．从辐射源辐射出的电子束经两靠近的狭缝后在显微镜的荧光屏上出现干涉条纹，该实验说明（ ） A．光具有波动性 B．光具有波粒二象性 C．微观粒子也具有波动性 D．微观粒子也是一种电磁波
答案：C
详解：对比光的双缝干涉可以得出结论，微观粒子具有波动性；
3.光电效应实验的装置如图12-19所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．若用蓝光照射锌板，验电器的指针未发生偏转，则 改用紫外线照射锌板，验电器的指针有可能发生偏转
B．若用蓝光照射锌板，验电器的指针未发生偏转，则改用红光照射锌板，验电器的指针有可能发生偏转
C．锌板带的是负电荷
D．使验电器指针发生偏转的是正电荷 答案：AD
详解：紫光频率比蓝光高，红光频率比蓝光低，Ａ正确，Ｂ错误；锌版发生光电效应后，有光电子飞出，锌版缺少电子，从而带上正电荷，锌版又与验电器相连使验电器也带上正电荷，Ｃ错误，Ｄ正确；
4.金属钠产生光电效应的极限频率是6.0×1014Hz．根据能量转化和守恒守律，计算用波长0.40μm的单色光照射金属钠时，产生的光电子的最大初动能是多大？ 答：0.99×10-19J
详解：逸出功 ，光电子的最大初动能
5.纳米技术现在已经广泛应用到社会生产、生活的各个方面．将激光束的宽度聚光到纳米级范围内，可以精确地修复人体损坏的器官．糖尿病引起视网膜病变是导致成年人失明的一个重要原因，利用聚光到纳米级的激光束进行治疗，90%的患者都可以避免失明的严重后果．一台功率为10 W氩激光器，能发出波长λ=500 nm的激光，用它“点焊”视网膜，每次“点焊”需要2×10-3 J的能量，则每次“点焊”视网膜的时间是多少？在这段时间内发出的激光光子的数量是多少？
答案：2×10-4 s 详解： ，
5×1015个
6.一束绿光照射某金属发生了光电效应，对此，以下说法中正确的是[ ] A．若增加绿光的照射强度，则单位时间内逸出的光电子数目不变 B．若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能增加 C．若改用紫光照射，则逸出光电子的最大初动能增加
D．若改用紫光照射，则单位时间内逸出的光电子数目一定增jia
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