某同學利用打點計時器和氣墊導軌做驗證動量守恒定律的實驗．氣墊導軌裝置如圖（a）所示，所用的氣墊導軌裝置由導軌、滑塊、彈射架等組成．在空腔導軌的兩個工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向導軌空腔內不斷通入壓縮空氣會從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導軌上，如圖 （b）所示，這樣就大大減小了因滑塊和導軌之間的摩擦而引起的誤差．

（1）下面是實驗的主要步驟：
①安裝好氣墊導軌，調節(jié)氣墊導軌的調節(jié)旋鈕，使導軌水平；
②向氣墊導軌通入壓縮空氣；
③把打點計時器固定在緊靠氣墊導軌左端彈射架的外側，將紙帶穿過打點計時器這彈射架并固定在滑塊1的左端，調節(jié)打點計時器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終在水平方向；
④使滑塊1擠壓導軌左端彈射架上的橡皮繩；
⑤把滑塊2放在氣墊導軌的中間；
⑥先接通打點計時器的電源，然后放開滑塊1，讓滑塊帶動紙帶一起運動；
⑦取下紙帶，重復步驟④⑤⑥，選出理想的紙帶如圖（b）所示；
⑧測得滑塊1（包括撞針）的質量310g，滑塊2（包括橡皮泥）的質量為205g．
試完善實驗步驟⑥的內容：

先接通打點計時器的電源；放開滑塊1

先接通打點計時器的電源；放開滑塊1

．
（2）已知打點計時器每隔0.02s打一個點，計算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量為

0.620

0.620

kg?m/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量為

0.618

0.618

kg?m/s（保留三位有效數(shù)字）．

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氣墊導軌可以在導軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導軌間的摩擦幾乎為零，因此可以利用氣墊導軌裝置來驗證機械能守恒定律．
（1）如圖所示，做實驗時，將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器（圖中未畫出），可讀出遮光條通過光電門的時間為△t，用游標卡尺測得遮光條寬度為d，用刻度尺測得釋放位置到光電門中心的距離為x，氣墊導軌總長為L，其最右端離桌面的高度為h，滑塊和遮光條總質量為M，已知重力加速度為g，這一過程中滑塊減少的重力勢能表達式為

 

，滑塊獲得的動能表達式為

 

；（以上表達式均用已知字母表示）
（2）某實驗小組在一次實驗后，通過數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，滑塊獲得的動能略大于其減少的重力勢能，可能的原因是

 

．

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1．答案：A 根據(jù)核反應方程中質量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得．

2．答案：A 由衰變規(guī)律，質量數(shù)不變，質子數(shù)增加1，比質子增加2，所以發(fā)生2次衰變．

3．答案：B 由動能定理知功相同，結合前動能相同，，因此，碰撞過程動量守恒，，故碰后速度v一定與P_A相同，向右．

4．答案：C 根據(jù)愛因斯坦的質能方程知，

，，

=92．16MeV．

5．答案：B小球與墻壁碰撞后，如果無能量損失，則小球應以相同的速率返回，這種情況動量變化量最大等于2mv，動能變化量最小為零，所以②正確；如果小球與墻壁碰后粘在墻上，動量變化量最小等于mv，動能變化量最大等于，所以④正確．

6．答案：D 由可知X粒子為．

7．答案：D 利用放射線消除有害靜電是利用射線的電離性，使空氣分子電離成倒替，將靜電泄出；射線對人體細胞傷害太大，因此不能用來人體透視，在用于治療腫瘤時要嚴格控制劑量；DNA變異并不一定都是有益的，也有時發(fā)生變害的一面．

8．答案：A ，，，

根據(jù)，可得，則．

9．答案：D   由動量守恒定律p_A=p_A^/+p_B，再由德布羅意波長公式λ=h/p，得到

h/λ₁=h/λ₂+h/λ₃．

10．答案：D   平臺光滑，說明小孩和木板組成的系統(tǒng)動量守恒．小孩從木板右端B向左端A走動時，木板將沿平臺向右移動，二者相對于平臺的動量的大小相等，即。設經(jīng)過時間小孩走到A端，則，即，又m。聯(lián)立二式解得，m．此時，木板的重心已向右移到了平臺上，即使小孩從左端A離開木板，木板也不會翻倒，故D正確．

11．答案：（1）根據(jù)題意得，ON+e，e+e2．（2分）

（2）B正確． （2分）

（3）根據(jù)E=h=mc²和c=/υ可得=h/mc． （2分）

（4）根據(jù)同位素的用途，半衰期應極短． （2分）

12．答案：（1）接通打點計時器的電源  （2分）  放開滑塊1 （2分）  （2）0．620    （2分）  0．618 （2分）  （3）紙帶與打點計時器限位孔有摩擦（4分）

解析：作用前系統(tǒng)的總動量為滑塊1的動量p₀=m₁v₀．

v₀=0．2/0．1=2m/s，p₀=0．31×2=0．620kg?m/s．作用后系統(tǒng)的總動量為滑塊1和滑

塊2的動量和，且此時兩滑塊具有相同的速度v，v=0．168/0．14=1．2m/s，

p=(m₁+m₂)v=(0．310+0．205)×1．2=0．618 kg?m/s．

13．解析：水從h高處落下可認為是自由落體運動，速度為v，則（2分）

m/s①（2分）

設在很短時間t內有質量為m的水落到石頭上，以它為研究對象，設石頭對水的平均作

用力為F，取豎直向下為正方向，由動量定理得，②，而③

（5分）

由①②③式代入數(shù)據(jù)解得，N（2分）

根據(jù)牛頓第三定律可知，水對石頭的反作用力=N． （2分）

14．解析：設X衰變時放出的α粒子的速度為，在磁場中做勻速圓周運動的半徑為r，則由上圖可知，

（1分）又=，（1分）

所以．（2分）

因衰變過程中動量守恒，故有，（2分）

．（2分）

衰變過程中釋放的能量為（2分）

由愛因斯坦質能方程，得（2分）

故原子核X的質量為．（2分）

15．解析：（1）可發(fā)射6種頻率的光子（4分）

（2）由玻爾的躍遷規(guī)律可得光子的能量為，代入數(shù)據(jù)得E=2．55eV（3分）

（3）E只大于銫的逸出功，故光子只有照射銫金屬上時才能發(fā)生光電效應．

根據(jù)愛因斯坦的光電效應方程可得光電子的最大初動能為（3分）

代入數(shù)據(jù)得，eV（或1．0×10^－19J）（3分）

16．解析：（1）A、B碰撞過程中滿足動量守恒，m_Av_A=m_Av₁+m_Bv_B（2分）

得v_B=2．4m/s（2分）

方向沿斜面向上（1分）

（2）設經(jīng)過時間T=0．60s，A的速度方向向上，此時A的位移m（1

分）

B的加速度a_B=gsinθ=6m/s²（1分）

B的位移m（1分）

可見A、B將再次相碰，違反了題意，因此碰撞后A先做勻減速運動，速度減為零后，

再做勻加速運動．（1分）

對A列出牛頓第二定律：m_Agsinθ+μmgcosθ－F=m_Aa₁，（2分）

m_Agsinθ－μmgcosθ－F=m_Aa₂，（2分）

v₁=a₁t₁，v₂=a₂(T－t₁) （2分）

解得F=0．6N（1分）

17．解析：解：以彗星和撞擊器組成的系統(tǒng)為研究對象，設彗星的質量為M，初速度為v₀₁，撞擊器質量m=370kg，速度v₀₂=38000km/h=1．1×10⁴m/s，撞擊后速度為v

由動量守恒定律得：

      ①  （4分）

由于M遠大于m，所以，上式可以化為：

          ②（4分）

解得：                ③（2分）

由題給信息知，撞擊后彗星的運行速度改變了0．0001 mm/s，即

m/s ④     （3分）

代入③式解得    M≈4×10¹³kg              ⑤（3分）

18．解析：（1）小球由靜止擺到最低點的過程中，有（2分）

（1分）

小球與物塊Q相撞時，沒有能量損失，動量守恒，機械能守恒，

，（1分）

，（1分）

解得，，（1分）

二者交換速度，即小球靜止下來，而（1分）

Q在平板車上滑行的過程中，有（1分）

（1分）

小物塊Q離開平板車時，速度為（1分）

（2）由能的轉化和守恒定律，知（1分）

（1分）

解得，（1分）

（3）小物塊Q在平板車上滑行過程中，對地位移為s，則

（1分）

解得，（1分）

平拋時間（1分）

水平距離（1分）

Q落地點距小球的水平距離為（1分）