在納米技術(shù)中需要移動或修補原子,必須使在不停地做熱運動(速率約幾百米每秒)的原子幾乎靜止下來且能在一個小的空間區(qū)域內(nèi)停留一段時間,為此已發(fā)明了“激光致冷”的技術(shù).若把原子和入射光子分別類比為一輛小車和一個小球,則“激光致冷”與下述的力學(xué)模型很類似.一輛質(zhì)量為m的小車(一側(cè)固定一輕彈簧),如圖所示以速度v0水平向右運動,一個動量大小為P,質(zhì)量可以忽略的小球水平向左射入小車并壓縮彈簧至最短,接著被鎖定一段時間ΔT,再解除鎖定使小球以大小相同的動量P水平向右彈出,緊接著不斷重復(fù)上述過程,最終小車將停下來.設(shè)地面和車廂均為光滑,除鎖定時間ΔT外,不計小球在小車上運動和彈簧壓縮、伸長的時間.

求:

(1)小球第一次入射后再彈出時,小車的速度的大小和這一過程中小車動能的減少量;

(2)從小球第一次入射開始到小車停止運動所經(jīng)歷的時間.

答案:
解析:

解析:(1)設(shè)小球第一次入射后再彈出時,小車的速度為 v1,由動量守恒mv0-Pmv1P                                                                    

  解得v1v0-,動能減少ΔEkMv02-Mv12

  (2)設(shè)小球入射n次后速度為零,由動量守恒:

  mv0-2nP0                                                           

  解得n

  因每次鎖定時間為ΔT,故總時間tnRTΔT

  答案:(1)v1v0  ΔEk

  (2)tΔT

  小結(jié):小球每射入、釋放一次,小車的動量改變均為2P,而動能改變不同,因此求入射次數(shù)時,不能用n

  引申:求小球從第一次入射開始到小車停止,小車的總位移.

  答案:SΔT

 


練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?茂名模擬)在納米技術(shù)中需要移動或修補原子,必須使在不停地做熱運動(速率約幾百米每秒)的原子幾乎靜止下來且能在一個小的空間區(qū)域內(nèi)停留一段時間,為此已發(fā)明了“激光制令”的技術(shù),若把原子和入射光分別類比為一輛小車和一個小球,則“激光制冷”與下述的力學(xué)模型很類似.
一輛質(zhì)量為m的小車(一側(cè)固定一輕彈簧),如圖所示以速度v0水平向右運動,一個動量大小為p,質(zhì)量可以忽略的小球水平向左射入小車并壓縮彈簧至最短,接著被鎖定一段時間△T,再解除鎖定使小球以大小相同的動量p水平向右彈出,緊接著不斷重復(fù)上述過程,最終小車將停下來,設(shè)地面和車廂均為光滑,除鎖定時間△T外,不計小球在小車上運動和彈簧壓縮、伸長的時間.求:
(1)小球第一次入射后再彈出時,小車的速度大小和這一過程中小車動能的減少量;
(2)從小球第一次入射開始到小車停止運動所經(jīng)歷的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(9分)在納米技術(shù)中需要移動或修補原子,必須使不停地做熱運動(速率約幾百米每秒)的原子幾乎靜止下來且能在一個小的空間區(qū)域內(nèi)停留一段時間,為此已發(fā)明了“激光制冷”的技術(shù),若把原子和入射光分別類比為一輛小車和一個小球,則“激光制冷”與下述的力學(xué)模型很類似。一輛質(zhì)量為m的小車(一側(cè)固定一輕彈簧),如圖所示以速度v0水平向右運動。一個動量大小為p,質(zhì)量可以忽略的小球先向左射入小車,然后以大小相同的動量p被輕彈簧水平向右彈出,緊接著不斷重復(fù)上述過程,最終小車將停下來。設(shè)地面和車廂均光滑,除鎖定時間△T外,不計小球在小車上運動和彈簧壓縮、伸長的時間。求:

(1)小球第一次入射后再彈出時,小車的速度的大小和這一次過程中小車動能的減少量;

(2)從小球第一次入射開始到小車停止運動所經(jīng)歷的時間。

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科目:高中物理 來源: 題型:

在納米技術(shù)中需要移動或修補原子,必須使在不停地做熱運動(速率約幾百米每秒)的原子幾乎靜止下來且能在一個小的空間區(qū)域內(nèi)停留一段時間,為此已發(fā)明了“激光致冷”技術(shù).若把原子和入射光子分別類比為一輛小車和一個小球,則“激光致冷”與下述的模型很類似.

 一輛質(zhì)量為m的小車(一側(cè)固定一輕彈簧),如圖所示,以速度v0水平向右運動,一動量大小為p,質(zhì)量可以忽略的小球水平向左射入小車并壓縮彈簧至最短,接著被鎖定一定時間ΔT,再解除鎖定使小球以大小相同的動量p水平向右彈出,緊接著不斷重復(fù)上述過程,最終小車將停下來.設(shè)地面和車廂均為光滑,除鎖定時間ΔT外.不計小球在小車上運動和彈簧壓縮、伸長的時間,求:

(1)小球第一次入射后再彈出時,小車的速度的大小和這一過程中小車動能的減少量;

(2)從小球第一次入射開始到小車停止運動所經(jīng)歷的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

在納米技術(shù)中需要移動或修補原子,必須使在不停地做熱運動(速率約幾百米每秒)的原子幾乎靜止下來且能在一個小的空間區(qū)域內(nèi)停留一段時間,為此已發(fā)明了“激光致冷”的技術(shù)。若把原子和入射光子分別類比為一輛小車和一個小球,則“激光致冷”與下述的力學(xué)模型很相似。

一輛質(zhì)量為m的小車(一側(cè)固定一輕彈簧),如圖所示以速度V0水平向右運動,一個動量大小為p,質(zhì)量可以忽略的小球水平向左射入小車并壓縮彈簧至最短,接著被鎖定一段時間△T,再解除鎖定使小球以大小相同的動量P水平向右彈出,緊接著不斷重復(fù)上述過程,最終小車將停下來。設(shè)地面和車廂均為光滑,除鎖定時間△T外,不計小球在小車上運動和彈簧壓縮、伸長的時間。求:

(1)小球第一次入射后再彈出時,小車的速度的大小和這一過程中小車動能的減少量。

(2)從小球第一次入射開始到小車停止運動所經(jīng)歷的時間。

 

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科目:高中物理 來源:2009-2010學(xué)年海南師大附中高三(上)第一次月考物理試卷(解析版) 題型:解答題

在納米技術(shù)中需要移動或修補原子,必須使在不停地做熱運動(速率約幾百米每秒)的原子幾乎靜止下來且能在一個小的空間區(qū)域內(nèi)停留一段時間,為此已發(fā)明了“激光制令”的技術(shù),若把原子和入射光分別類比為一輛小車和一個小球,則“激光制冷”與下述的力學(xué)模型很類似.
一輛質(zhì)量為m的小車(一側(cè)固定一輕彈簧),如圖所示以速度v水平向右運動,一個動量大小為p,質(zhì)量可以忽略的小球水平向左射入小車并壓縮彈簧至最短,接著被鎖定一段時間△T,再解除鎖定使小球以大小相同的動量p水平向右彈出,緊接著不斷重復(fù)上述過程,最終小車將停下來,設(shè)地面和車廂均為光滑,除鎖定時間△T外,不計小球在小車上運動和彈簧壓縮、伸長的時間.求:
(1)小球第一次入射后再彈出時,小車的速度大小和這一過程中小車動能的減少量;
(2)從小球第一次入射開始到小車停止運動所經(jīng)歷的時間.

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