2016年高考物理選修3-5專練

專練20選考3－5模塊題型40原子結構和能級躍遷1．以下說法中正確的是()A．圖甲是α粒子散射實驗示意圖，當顯微鏡在A、B、C、D中的A位置時熒光屏上接收到的α粒子數(shù)最多B．圖乙是氫原子的能級示意圖，氫原子從n＝3能級躍遷到n＝1能級時產(chǎn)生的光子的頻率屬于可見光范疇C．圖丙是光電效應實驗示意圖，當光照射鋅板時驗電器的指針將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，此時驗電器的金屬桿帶的是正電荷D．圖丁是電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣，該實驗現(xiàn)象說明實物粒子也具有波動性E．圖戊是風力發(fā)電的國際通用標志答案ACD解析圖甲是α粒子散射實驗示意圖，當顯微鏡在A、B、C、D中的A位置時熒光屏上接收到的α粒子數(shù)最多．故A正確；圖乙是氫原子的能級示意圖，結合氫原子光譜可知，氫原子從n＝3能級躍遷到n＝1能級時產(chǎn)生的光子的頻率屬于紫外線范疇．故B錯誤；當光照射鋅板時，鋅板失去電子，將帶正電，所以與之相連的驗電器的指針將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，此時驗電器的金屬桿帶的是正電荷．故C正確；圖丁是電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣，由于衍射是波特有的性質(zhì)，所以該實驗現(xiàn)象說明實物粒子也具有波動性．故D正確；圖戊是國際通用的放射性標志，不是風力發(fā)電的國際通用標志．故E錯誤．2．關于近代物理學，下列說法正確的是()A．α射線、β射線和γ射線是三種波長不同的電磁波B．一群處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時能輻射出6種不同頻率的光C．重核裂變過程生成中等質(zhì)量的核，反應前后質(zhì)量數(shù)守恒，但質(zhì)量一定減少D．10個放射性元素的原子核在經(jīng)過一個半衰期后，一定有5個原子核發(fā)生衰變E．光電效應和康普頓效應的實驗都表明光具有粒子性答案BCE解析γ射線是電磁波，而α射線、β射線不是電磁波，故A錯誤；Ceq\o\al(2,4)＝6，故B正確；核子結合成原子核時一定有質(zhì)量虧損，釋放出能量，故C正確；半衰期是大量原子核顯現(xiàn)出來的統(tǒng)計規(guī)律，對少量的原子核沒有意義，故D錯誤；光電效應和康普頓效應都揭示了光具有粒子性，故E正確．3．下列說法正確的是()A．根據(jù)玻爾理論，氫原子在輻射光子的同時，軌道也在連續(xù)地減小B．放射性物質(zhì)的溫度升高，則半衰期減小C．用能量等于氘核結合能的光子照射靜止氘核，不可能使氘核分解為一個質(zhì)子和一個中子D．某放射性原子核經(jīng)過2次α衰變和一次β衰變，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)減少3個E．根據(jù)玻爾理論，氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，同時電子的動能增大，電勢能減小答案CDE解析玻爾理論認為原子的能量是量子化的，軌道半徑也是量子化的，故氫原子在輻射光子的同時，軌道不是連續(xù)地減小，故A錯誤；半衰期是放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變時所需要的時間，由原子核本身決定，與原子的物理、化學狀態(tài)無關，故B錯誤；核子結合成原子核與原子核分解為核子是逆過程，質(zhì)量的變化相等，能量變化也相等，故用能量等于氘核結合能的光子照射靜止氘核，還要另給它們分離時所需要的足夠的動能(光子方向有動量)，所以不可能使氘核分解為一個質(zhì)子和一個中子，故C正確；根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，某放射性原子核經(jīng)過2次α衰變質(zhì)子數(shù)減少4，一次β衰變質(zhì)子數(shù)增加1，故核內(nèi)質(zhì)子數(shù)減少3個，D正確；能級躍遷時，由于高能級軌道半徑較大，速度較小，電勢能較大，故氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，同時電子的動能增大，電勢能減小，故E正確．4．下列說法正確的是()A．在關于物質(zhì)波的表達式ε＝hν和p＝eq\f(h,λ)中，能量ε和動量p是描述物質(zhì)的粒子性的重要物理量，波長λ和頻率ν是描述物質(zhì)的波動性的典型物理量B．盧瑟福通過對α粒子散射實驗的研究，揭示了原子核的組成C.eq\o\al(234,90)Th(釷)核衰變?yōu)閑q\o\al(234,91)Pa(鏷)核時，衰變前Th核質(zhì)量等于衰變后Pa核與β粒子的總質(zhì)量D．根據(jù)玻爾理論，氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，同時電子的動能增大，電勢能減小E．光電效應的實驗結論是：對于某種金屬，超過極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越大答案ADE解析表達式ε＝hν和p＝eq\f(h,λ)中，能量ε和動量p是描述物質(zhì)的粒子性的重要物理量，波長λ和頻率ν是描述物質(zhì)的波動性的典型物理量，A正確；盧瑟福通過對α粒子散射實驗的研究，揭示了原子由原子核和核外電子組成，故B錯誤；eq\o\al(234,90)Th(釷)核衰變?yōu)閑q\o\al(234,91)Pa(鏷)核時，衰變前后存在質(zhì)量虧損，故C錯誤；根據(jù)玻爾理論，氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，庫侖力對電子做正功，電子的動能增大，電勢能減小，故D正確；照射到金屬鋅板表面時能夠發(fā)生光電效應，根據(jù)光電效應方程，最大初動能與入射光的頻率有關，頻率越高，則產(chǎn)生的光電子的最大初動能越大，故E正確．5．19世紀初，愛因斯坦提出光子理論，使得光電效應現(xiàn)象得以完美解釋，玻爾的氫原子模型也是在光子概念的啟發(fā)下提出的．關于光電效應和氫原子模型，下列說法正確的是()A．光電效應實驗中，只要入射光足夠強就可以有光電流B．若某金屬的逸出功為W0，該金屬的截止頻率為eq\f(W0,h)C．保持入射光強度不變，增大入射光頻率，金屬在單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)將減小D．一群處于第四能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，將向外輻射6種不同頻率的光子E．氫原子由低能級向高能級躍遷時，吸收光子的能量可以稍大于兩能級間能量差答案BCD6．如圖1所示為氫原子的能級圖．用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，下列說法正確的是()圖1A．氫原子可以輻射出連續(xù)的各種波長的光B．氫原子可以輻射出10種不同波長的光C．氫原子從n＝4的能級向n＝3的能級躍遷時輻射光的波長最短D．輻射光中，光子能量為0.31eV的光波長最長E．用光子能量為14.2eV的光照射基態(tài)的氫原子，能夠使其電離答案BDE7．如圖2所示為氫原子的能級結構示意圖，一群氫原子處于n＝3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中向外輻射出光子，輻射出的光子中最長波長為________________(已知普朗克常量為h，光速為c)；用這些光子照射逸出功為W0的金屬鈉，金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動能是______________．圖2答案eq\f(hc,E3－E2)E3－E1－W0解析根據(jù)輻射的光子能量等于兩能級間的能級差可知，從n＝3向n＝2躍遷的光子頻率最小，波長最長．E＝E3－E2＝heq\f(c,λ)，λ＝eq\f(hc,E3－E2)，用這些光子照射逸出功為W0的金屬鈉，從n＝3躍遷到n＝1輻射的光子能量最大，發(fā)生光電效應時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能最大，根據(jù)光電效應方程得，Ekm＝hν－W0＝E3－E1－W0.題型41核反應和核能的計算1．關于原子核的結合能，下列說法正確的是()A．核子結合成原子核時核力做正功，將放出能量，這部分能量等于原子核的結合能B．原子核的結合能等于使其分解為核子所需的最小能量C．一重原子核衰變成α粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結合能之和一定大于原來重核的結合能D．結合能是由于核子結合成原子核而具有的能量E．核子結合成原子核時，其質(zhì)量虧損所對應的能量大于該原子核的結合能答案ABC2．下列說法正確的是()圖1A．原子核發(fā)生衰變時要遵守電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒的規(guī)律B．α射線、β射線、γ射線都是電磁波C．氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷只能輻射特定頻率的光子D．發(fā)生光電效應時光電子的最大初動能只與入射光的頻率有關E．由圖1可知，銫原子核eq\o\al(133,55)Cs的比結合能大于鉛原子核eq\o\al(208,82)Pb的比結合能答案ACDE解析原子核發(fā)生衰變時要遵守電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒的規(guī)律，故A正確；α射線、β射線都是高速運動的帶電粒子流，γ射線是光子，不帶電，B錯誤；氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷只能輻射特定頻率的光子，C正確；發(fā)生光電效應時光電子的最大初動能只與入射光的頻率有關，D正確；由圖可知，中等質(zhì)量的原子核的比結合能最大，銫原子核eq\o\al(133,55)Cs的比結合能大于鉛原子核eq\o\al(208,82)Pb的比結合能，故E正確．3．下列說法中正確的是()A．一入射光照射到某金屬表面上能發(fā)生光電效應，若僅使入射光的強度減弱，那么從金屬表面逸出的光電子的最大初動能將變小B．大量光子產(chǎn)生的效果顯示出波動性，個別光子產(chǎn)生的效果顯示出粒子性C．電子的發(fā)現(xiàn)說明原子可再分，天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示原子核有復雜的結構D．放射性同位素Th232經(jīng)α、β衰變會生成Rn220，其衰變方程為eq\o\al(232,90)Th→eq\o\al(220,86)Rn＋xα＋yβ，其中x＝3，y＝1E．原子核的半衰期是由原子核內(nèi)部自身因素決定的，與其所處的化學狀態(tài)和外部條件無關答案BCE解析一入射光照射到某金屬表面上能發(fā)生光電效應，由于發(fā)生光電效應與入射光的強度無關，所以僅使入射光強度減弱，光電子的最大初動能不變．故A錯誤；光既具有粒子性，又具有波動性，大量的光子波動性比較明顯，個別光子粒子性比較明顯．故B正確；電子是原子的組成部分，電子的發(fā)現(xiàn)說明原子可再分，天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示原子核有復雜的結構．故C正確；在衰變方程中，電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒，則90＝86＋2x－y,232＝220＋4x，解得x＝3，y＝2.故D錯誤；原子核的半衰期是由原子核內(nèi)部自身因素決定的，與其所處的化學狀態(tài)和外部條件無關．故E正確．4．下列說法正確的是()A．某放射性元素經(jīng)過15.2天有eq\f(15,16)的原子核發(fā)生了衰變，該元素的半衰期為3.8天B．鈾核裂變的核反應是：eq\o\al(235,92)U→eq\o\al(141,56)Ba＋eq\o\al(92,36)Kr＋2eq\o\al(1,0)nC．原子核eq\o\al(232,90)Th經(jīng)過6次α衰變和4次β衰變后成為原子核eq\o\al(208,82)PbD．美國物理學家康普頓在研究石墨對X射線的散射時，發(fā)現(xiàn)在散射的X射線中，除了與入射波長λ0相同的成分外，還有波長大于原波長的成分E．玻爾建立了量子理論，成功解釋了各種原子發(fā)光現(xiàn)象答案ACD解析根據(jù)半衰期的定義，某放射性元素經(jīng)過15.2天有eq\f(15,16)的原子核發(fā)生了衰變，是經(jīng)過4個半衰期，故A選項正確；鈾核裂變的核反應是用一個中子轟擊鈾核得到三個中子，但是方程式中中子不能約去，故B錯誤；根據(jù)核反應方程的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得：eq\o\al(232,90)Th→xeq\o\al(4,2)He＋y0－1e＋eq\o\al(208,82)Pb，x＝6，y＝4，選項C正確；美國物理學家康普頓在研究石墨對X射線的散射時，發(fā)現(xiàn)在散射的X射線中，除了與入射波長λ0相同的成分外，還有波長大于原波長λ0的成分，這個現(xiàn)象稱為康普頓效應，故D正確；玻爾建立了量子理論，能夠很好解釋氫原子發(fā)光現(xiàn)象，但是不能解釋所有原子的發(fā)光現(xiàn)象，故E錯誤．5．下列說法正確的是()A．β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分B.eq\o\al(235,92)U在中子轟擊下生成eq\o\al(144,56)Ba和eq\o\al(89,36)Kr的過程中，原子核中的平均核子質(zhì)量變小C．太陽輻射能量主要來自太陽內(nèi)部的聚變反應D．盧瑟福依據(jù)極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射提出了原子核式結構模型E．根據(jù)玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，原子總能量減小答案BCD解析β衰變放出的電子是由中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子而產(chǎn)生的，不是原子核內(nèi)的，故A錯誤；此過程是裂變反應，原子核中的平均核子質(zhì)量變小，有質(zhì)量虧損，以能量的形式釋放出來，故B正確；太陽輻射能量主要來自太陽內(nèi)部的輕核的聚變反應，故C正確；盧瑟福依據(jù)極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射，絕大多數(shù)不偏轉(zhuǎn)，從而提出了原子核式結構模型，故D正確；根據(jù)玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，電勢能增大，且原子總能量增大，故E錯誤．6．關于核衰變和核反應的類型，下列表述正確的有()A.eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n是α衰變B.eq\o\al(30,15)P→eq\o\al(30,14)Si＋eq\o\al(0,1)e是β衰變C．4eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(4,2)He＋2eq\o\al(0,1)e是輕核聚變D.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n是重核裂變答案CD解析eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n是輕核聚變中的一種方式．故A錯誤；eq\o\al(30,15)P→eq\o\al(30,14)Si＋eq\o\al(0,1)e的過程中產(chǎn)生的正電子，不是β衰變．故B錯誤；4eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(4,2)He＋2eq\o\al(0,1)e是輕核聚變．故C正確；eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n的過程中，eq\o\al(235,92)U吸收一個中子后分裂成兩個中等質(zhì)量的核和3個中子，是重核裂變．故D正確．7．已知氘核的比結合能是1.09MeV，氚核的比結合能是2.78MeV，氦核的比結合能是7.03MeV.在某次核反應中，1個氘核和1個氚核結合生成1個氦核，則下列說法中正確的是()A．這是一個裂變反應B．核反應方程式為eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)nC．核反應過程中釋放的核能是17.6MeVD．目前核電站都采用上述核反應發(fā)電答案BC解析1個氘核和1個氚核結合生成1個氦核，這是聚變反應．故A錯誤；1個氘核和1個氚核結合生成1個氦核，根據(jù)質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒知同時有一個中子生成，反應方程為eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n.故B正確；根據(jù)質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2得一次聚變釋放出的能量：ΔE＝E2－E1＝7.03×4MeV－(2.78×3＋1.29×2)MeV＝17.6MeV，故C正確；目前核電站都采用核裂變發(fā)電．故D錯誤．8．放射性同位素eq\o\al(14,6)C被考古學家稱為“碳鐘”，它可以用來判定古生物體的年代．宇宙射線中高能量中子碰撞空氣中的氮原子后，就會形成很不穩(wěn)定的eq\o\al(14,6)C，它很容易發(fā)生β衰變，變成一個新核，其半衰期為5730年．該衰變的核反應方程式為______________.eq\o\al(14,6)C的生成和衰變通常是平衡的，即生物機體中eq\o\al(14,6)C的含量是不變的．當生物體死亡后，機體內(nèi)eq\o\al(14,6)C的含量將會不斷減少．若測得一具古生物遺骸中eq\o\al(14,6)C含量只有活體中的25%，則這具遺骸距今約有________年．答案eq\o\al(14,6)C→eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(0,－1)e11460解析根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得，eq\o\al(14,6)C→eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(0,－1)e.經(jīng)過一個半衰期，有半數(shù)發(fā)生衰變，測得一古生物遺骸中的eq\o\al(14,6)C含量只有活體中的25%，根據(jù)(eq\f(1,2))n＝eq\f(1,4)得，n＝2，即經(jīng)過2個半衰期，所以t＝2×5730＝11460年．9．電子俘獲是指原子核俘獲一個核外軌道電子，使核內(nèi)一個質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€中子．一種理論認為地熱是鎳58(eq\o\al(58,28)Ni)在地球內(nèi)部的高溫高壓環(huán)境下發(fā)生電子俘獲核反應生成鈷57(Co)時產(chǎn)生的．則鎳58電子俘獲的核反應方程為________________________；若該核反應中釋放出的能量與一個頻率為ν的光子能量相等，已知真空中光速和普朗克常量分別是c和h，則該核反應中質(zhì)量虧損Δm為________．答案eq\o\al(58,28)Ni＋eq\o\al(0,－1)e→eq\o\al(57,27)Co＋eq\o\al(1,0)neq\f(hν,c2)解析核反應方程為：eq\o\al(58,28)Ni＋eq\o\al(0,－1)e→eq\o\al(57,27)Co＋eq\o\al(1,0)n，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程得：hν＝Δmc2，則質(zhì)量虧損：Δm＝eq\f(hν,c2).題型42動量和能量觀點的綜合應用1．在粗糙程度相同的水平面上，質(zhì)量為m1的小球甲向右運動．以速率v0和靜止于前方A點處的、質(zhì)量為m2的小球乙碰撞，如圖1所示．甲與乙發(fā)生正碰后均向右運動．乙被墻壁C彈回后與甲均靜止在B點，eq\x\to(BC)＝4eq\x\to(AB).已知小球間的碰撞及小球與墻壁之間的碰撞均無機械能損失，求甲、乙兩球的質(zhì)量之比eq\f(m1,m2).圖1答案3解析兩球發(fā)生彈性碰撞，設碰后甲、乙兩球的速度分別為v1、v2，則：m1v0＝m1v1＋m2v2①eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,1)＋eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,2)②碰撞后甲、乙均做勻減速運動到B停止，它們的加速度大小均為：a＝μg，根據(jù)運動學公式有：對甲：veq\o\al(2,1)－0＝2aeq\x\to(AB)③對乙：veq\o\al(2,2)－0＝2a(eq\x\to(AB)＋2eq\x\to(BC))④而eq\x\to(BC)＝4eq\x\to(AB)⑤聯(lián)立③④⑤解得：v1∶v2＝1∶3(另一解舍)⑥聯(lián)立①②⑥解得：eq\f(m1,m2)＝3.2．如圖2所示，粗糙的水平面上靜止放置三個質(zhì)量均為m的小木箱，相鄰兩小木箱的距離均為l.工人用沿水平方向的力推最左邊的小木箱使之向右滑動，逐一與其他小木箱碰撞．每次碰撞后小木箱都粘在一起運動．整個過程中工人的推力不變，最后恰好能推著三個木箱勻速運動．已知小木箱與水平面間的動摩擦因數(shù)都為μ，重力加速度為g.設碰撞時間極短，小木箱可視為質(zhì)點．求第一次碰撞和第二次碰撞中木箱損失的機械能之比．圖2答案3∶2解析最后三個木箱勻速運動，則有F＝3μmg水平力推最左邊的木箱時，根據(jù)動能定理有(F－μmg)l＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)木箱發(fā)生第一次碰撞，根據(jù)動量守恒定律有mv1＝2mv2碰撞中損失的機械能為ΔE1＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)－eq\f(1,2)×2m·veq\o\al(2,2)第一次碰后，水平力推兩木箱向右運動，根據(jù)動能定理有(F－2μmg)l＝eq\f(1,2)×2m·veq\o\al(2,3)－eq\f(1,2)×2m·veq\o\al(2,2)木箱發(fā)生第二次碰撞，根據(jù)動量守恒定律有2mv3＝3mv4碰撞中損失的機械能為ΔE2＝eq\f(1,2)×2mveq\o\al(2,3)－eq\f(1,2)×3m·veq\o\al(2,4)聯(lián)立解得木箱兩次碰撞過程中損失的機械能之比為eq\f(ΔE1,ΔE2)＝eq\f(3,2).3．如圖3所示，固定在水平面上傾角為θ＝eq\f(π,6)的軌道底端有與之垂直的擋板，材質(zhì)和粗糙程度都相同的小物塊A、B質(zhì)量分別為m和2m，它們之間夾有少量炸藥并一起以v0＝2m/s的速度沿軌道勻速下滑，當A、B與擋板距離為L＝0.4m時炸藥爆炸，炸藥爆炸后A的速度恰好變?yōu)榱?，隨后物塊B與擋板發(fā)生彈性碰撞，碰后物塊B沿軌道上滑與A碰撞并連成一體．取g＝10m/s2，求：圖3(1)物塊B與擋板剛碰撞后B、A的速度大??；(2)物塊B與A剛碰撞后的共同速度大小v.答案(1)3m/s0(2)eq\f(2,3)m/s解析(1)設沿軌道向下為正方向，炸藥爆炸過程中對物塊A、B由動量守恒定律有：(m＋2m)v0＝2mv1①解得：v1＝3m/s②物塊B下滑過程中做勻速運動，與擋板碰撞無能量損失，故碰后物塊B的速度大小為vB＝3m/s，物塊A在炸藥爆炸后至與物塊B碰前一直處于靜止，故vA＝0(2)設物塊B與A碰前速度為v2，對物塊B與擋板碰撞后至與A碰前由動能定理得：－4mgsinθL＝eq\f(1,2)×2mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)×2mveq\o\al(2,1)③對物塊B、A碰撞過程由動量守恒定律得：2mv2＝(2m＋m)v④由②③④式并代入數(shù)據(jù)可得：v＝eq\f(2,3)m/s.4．如圖4所示，上端固定著彈射裝置的小車靜置于粗糙水平地面上，小車和彈射裝置的總質(zhì)量為M，彈射裝置中放有兩個質(zhì)量均為m的小球．已知M＝3m，小車與地面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.1.為使小車到達距車右端L＝2m的目標位置，小車分兩次向左水平彈射小球，每個小球被彈出時的對地速度均為v.若每次彈射都在小車靜止的情況下進行，且忽略小球的彈射時間，g取10m/s2，求小球彈射速度v的最小值．圖4答案4.8m/s解析小球第一次被彈射時，規(guī)定小車的運動方向為正方向，0＝(m＋M)v1－mv小車向右滑行過程－μ(m＋M)gx1＝－eq\f(1,2)(m＋M)veq\o\al(2,1)第二次彈射時，0＝Mv2－mv小車向右滑行過程－μMgx2＝－eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,2)x1＋x2＝L由以上各式可得v＝4.8m/s.5．如圖5所示，一質(zhì)量為M的平板車B放在光滑水平面上，在其右端放一質(zhì)量為m的小木塊A，m<M，A、B間動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)給A和B以大小相等、方向相反的初速度v0，使A開始向左運動，B開始