发布时间 : 星期一 文章【word版可编辑】陕西省宝鸡市新高考物理精选解答题100题汇总含解析更新完毕开始阅读
在竖直墙壁上，另一端分别与A、B相连接，两弹簧的原长均为L0=0.2m，与A相连的弹簧的劲度系数kA=100N/m，与B相连的弹簧的劲度系数kB=200N/m。开始时A、B处于静止状态。现在物块B施加一水平向右的拉力F，使A、B静止在某一位置，此时拉力F=3N，使A、B静止在某一位置，A、B间的动摩擦因数为μ=0.5，撤去这个力的瞬间（A、B无相对滑动，弹簧处于弹性限度内），求： (1)物块A的加速度的大小；
(2)如果把拉力改为F′=4.5N（A、B无相对滑动，弹簧处于弹性限度内），其它条件不变，则撤去拉力的瞬间，求物块B对A的摩擦力比原来增大多少？
【答案】 (1)1.5m/s2；(2)0.25N 【解析】 【分析】 【详解】
(1)在拉力撤去前，根据受力平衡有
F?(kA?kB)x1
代入数据解得 x1=0.01m
拉力F撤去后的瞬间，对A、B整体根据牛顿第二定律有 F=2ma1 解得 a1=1.5m/s2
以A为研究对象，用隔离法有 kAx1+Ff =ma1 解得
Ff?0.5N??mg
即A、B之间相对静止，为静摩擦力，所以物块A的加速度为 a1=1.5m/s2
(2)在拉力改为F′=4.5N后，撤去拉力前，根据受力平衡有
F??(kA?kB)x2
代入数据解得 x2=0.015m
拉力F撤去后的瞬间，对A、B整体根据牛顿第二定律有
F′=2ma2 解得 a2=2.25m/s2
以A为研究对象，用隔离法有 kAx2+Ff ′=ma2 解得 Ff′=0.75N 故
ΔFf =Ff′－Ff =0.25N
13．二十世纪初，卢瑟福进行?粒子散射实验的研究，改变了人们对原子结构的认识。
(1)如图1所示，有两个?粒子均以速度v射向金原子，它们速度方向所在的直线都不过金原子核中心。请在图1中分别画出两个?粒子此后的运动轨迹示意图；
(2)如图2所示，一个?粒子以速度v射向金原子，速度方向所在直线过金原子核中心。由于金原子受到周边其他金原子的作用，可将?粒子与一个金原子核的作用等效为与一个静止的、质量非常大的粒子发生弹性碰撞。请推导说明?粒子与金原子核作用后速度的大小和方向；
(3)实验发现，绝大多数?粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有极少数?粒子发生了大角度偏转（超过90°）。卢瑟福根据该实验现象提出了原子的核式结构模型。为了研究问题的方便，可作如下假设：
①将?粒子视为质点，金原子视为球，金原子核视为球体；
②金箔中的金原子紧密排列，金箔厚度可以看成很多单原子层并排而成； ③各层原子核前后不互相遮蔽；
④大角度偏转是?粒子只与某一层中的一个原子核作用的结果。如果金箔厚度为L，金原子直径为D，大角度偏转的?粒子数占总?粒子的比例为p，且p??1。 a.请估算金原子核的直径d；
b.上面的假设做了很多简化处理，这些处理会对金原子核直径d的估算产生影响。已知金箔的厚度约
10?7m，金原子直径约10?10m，金原子核直径约10?14m。请对“可认为各层原子核前后不互相遮蔽”这一
假设的合理性做出评价。
【答案】 (1) ；(2)碰撞后速度大小几乎不变，方向与原来
D2p相反；(3) a.d?；b.不合理
L【解析】 【分析】 【详解】
(1)如图，靠仅原子核的偏转角度大一些。
(2)设?粒子质量为m，金原子核质量为M，碰撞后，?粒子速度为v1，金原子核速度为v2。 弹性碰撞，动量守恒
mv?mv1?Mv2
根据能量守恒
121212mv?mv1?Mv2 222解得 v1?m?Mv m?M由题意M?m，因此v1??v，即碰撞后速度大小几乎不变，方向与原来相反。 (3)a．金箔厚度为L，金原子直径为D，由假设，金原子层数 N?L D?粒子发生大角度偏转可以认为碰上了金原子核，根据统计规律和概率
Nd?p D可以估算出
D2p d?Lb．如果可认为各层原子核前后不互相遮蔽，则
D2p d?L代入数据，可得
p?0.1
不满足p=1，因此“可认为各层原子核前后不互相遮蔽”的假设不合理。
14． “嫦娥四号”在月球背面软着陆和巡视探测，创造了人类探月的历史。为了实现“嫦娥四号”与地面间的太空通讯，我国于2018年5月发射了中继卫星“鹊桥”，它是运行于地月拉格朗日L2点的通信卫星，L2点位于地球和月球连线的延长线上。若某飞行器位于L2点，可以在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做匀速圆周运动，如图所示。已知飞行器质量远小于月球质量，地球与月球的中心距离为r，L2点与月球的中心距离为
r，月球绕地球公转周期为T，引力常量为G。求： n（1）该飞行器在L2点的加速度大小a。 （2）地球质量与月球质量的比值。
4(n?1)?2rn3(n?1)2 【答案】 (1) ；(2) 22nT3n?3n?1【解析】 【分析】 【详解】
(1) 该飞行器在L2点的加速度大小
4?2?r?4(n?1)?2ra?2?r???
T?n?nT2(2)设飞行器质量为m，地球质量为M1，月球质量为M2，对飞行器有