題目列表(包括答案和解析)
如圖所示，質量分別為m1=1kg、m2=2kg的A、B兩物體用勁度系數為k=100N/m的輕質彈簧豎直連接起來．在彈簧為原長的情況下，使A、B整體從靜止開始自由下落，當重物A下降A時，重物B剛好與水平地面相碰，假定碰撞后的瞬間重物B不反彈，也不與地面粘連，整個過程中彈簧始終保持豎直狀態，且彈簧形變始終不超過彈性限度．已知彈簧的形變為x時，其彈性勢能的表達式為Er=| 1 | 2 |
kx2．若重物A在以后的反彈過程中恰能將重物B提離地面，取重力加速度g=10m/s2，求：
圖10
（1）當m2位于O點左側還是右側時，物體m2的速度最大？簡要說明理由.?
（2）若物體m2達到最大速度v2時，物體m2已相對小車移動了距離s,求此時m1的速度v1和這一過程中彈簧釋放的彈性勢能Ep.
（3）判斷m2與m1最終運動狀態是靜止、勻速運動還是相對往復運動，并簡要說明理由.
（16分）根據量子理論，光子具有動量。光子的動量等于光子的能量除以光速，即
，光照射到物體表面并被反射時，會對物體產生壓強，這就是“光壓”。光壓是光的粒子性的典型表現。光壓的產生機理如同氣體壓強：由大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞產生了持續均勻的壓力，器壁在單位面積上受到的壓力就是氣體的壓強。
（1）激光器發生的一束激光的功率為P，光束的橫截面積為S.當該激光束垂直照射在物體表面，試計算單位時間內到達物體表面的光子的總動量.
（2）若該激光束被物體表面完全反射，試求出其在物體表面引起的光壓表達式.
（3）設想利用太陽的光壓將物體送到太陽系以外的空間去，當然這只有當太陽對物體的光壓超過了太陽對物體的引力才行.現如果用一種密度為1.0×103kg/m3的物體做成的平板，它的剛性足夠大，則當這種平板厚度較小時，它將能被太陽的光壓送出太陽系.試估算這種平板的厚度應小于多少米（計算結果保留二位有效數字）？設平板處于地球繞太陽運動的公轉軌道上，且平板表面所受的光壓處于最大值，不考慮太陽系內各行星對平板的影響.已知地球公轉軌道上的太陽常量為1.4×103J/m2?s（即在單位時間內垂直輻射在單位面積上的太陽光能量，地球繞太陽公轉的加速度為5.9×10－3m/s2）。
根據量子理論，光子具有動量，光子的動量等于光子的能量除以光速，即p＝
．光照射到物體表面并被反射時，會對物體產生壓強，這就是“光壓”．光壓是光的粒子性的典型表現．光壓的產生機理如同氣體壓強：由大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞產生了持續均勻的壓力，器壁在單位面積上受到的壓力就是氣體的壓強．
(1)激光器發出的一束激光的功率為P，光束的橫截面積為S．當該激光束垂直照射在物體表面時，試計算單位時間內到達物體表面的光子的總動量；
(2)若該激光束被物體表面完全反射，證明其在物體表面引起的光壓是
；
(3)設想利用太陽的光壓將物體送到太陽系以外的空間去，當然這只有當太陽對物體的光壓超過了太陽對物體的引力才行．現如果用一種密度為1.0×103kg/m3的物體做成的平板，它的剛性足夠大，則當這種平板厚度較小時，它將能被太陽的光壓送出太陽系．試估算這種平板的厚度應小于多少？設平板處于地球繞太陽運行的公轉軌道上，且平板表面所受的光壓處于最大值，不考慮太陽系內各行星對平板的影響，已知地球公轉軌道上的太陽常量為1.4×103J/m2·s(即在單位時間內垂直輻射在單位面積上的太陽光能量)，地球繞太陽公轉的加速度為5.9×10－3m/s2．
一．選擇題
1．C
2．D
3．C
4．C
5．B
6．B
7．B
8．A
9. AC
10. BD
二．實驗題
11．（8分）（1）
（2）① 略（2分） ②彈簧的自由長度(或答彈簧的原長) (1分，說明：答“彈力為零時彈簧的長度”不給分) ③ 95―105N/m （2分） ④彈簧彈力與彈簧形變量成正比.( 1分，說明：答“彈簧彈力與彈簧長度成線性關系”的不給分)
12．（10分）
⑴②紅黑表筆短接，調節歐姆調零電阻，使指針指0Ω。（2分）
⑵ D（2分）
⑶0.260 （2分）
⑷12（2分）
⑸利用直流電壓10V量程，逐段測量各元件和導線兩端電壓。（2分）
三．計算題（52分）
13（15分）
⑴解：對帶電粒子在加速過程中應用動能定理：
………………………………………………………………⑴
解得：
V………………………………………………………⑵
⑵對磷離子做勻速圓周運動應用牛頓定律：
………………………………………………………………⑶
解得：
……………………………………………………………⑷
評分標準：⑴⑵⑶每式4分，⑷式3分
14．（17分）
解⑴根據公式：P=IU ……………………………………………………………⑴
可解得兩檔電流分別為：
………………………………………………………⑵
………………………………………………………⑶
再根據電池容量可解得
小時和
小時
⑵經分析可知，檔自行車以最大功率行駛且達勻速時速度最大，因此有：
F牽=kmgvm …………………………………………………………⑷
而
…………………………………………………………⑸
聯立⑷⑸并代入數據可得：vm=
⑶忽略自行車啟動和減速過程，可認為自行車以最大速度勻速行駛3小時，即
Sm=vvt2=6×3600×2=
評分標準：⑴⑵兩問各7分，⑶問3分，共17分
15（2分）．
解：⑴(1)對m2，先做加速運動，后做減速運動，當彈力等于摩擦力時，速度最大，則m2速度最大在O點的左側……3分
(2)
……3分
……3分
(3) 
……2分
……3分
……3分
……1分
方向水平向右……2分
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