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【物理--選修3-5】
（1）太陽能應(yīng)用技術(shù)引領(lǐng)了世界．太陽能屋頂、太陽能汽車、太陽能動(dòng)態(tài)景觀…科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)太陽發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)，即在太陽內(nèi)部4個(gè)氫核（₁¹H）轉(zhuǎn)化成一個(gè)氦核（₂⁴He）和兩個(gè)正電子（₁⁰e）并放出能量．已知質(zhì)子質(zhì)量m_p=1.007 3u，α粒子的質(zhì)量m_α=4.001 5u，電子的質(zhì)量m_e=0.000 5u，1u的質(zhì)量相當(dāng)于931MeV的能量．
①熱核反應(yīng)方程為

4₁¹H→₂⁴He+2₁⁰e

4₁¹H→₂⁴He+2₁⁰e

；
②一次這樣的熱核反應(yīng)過程中釋放出的能量

24.86

24.86

MeV（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）．
（2）如圖所示，坡道頂端距水平面高度為h，質(zhì)量為m₁的小物塊A從坡道頂端由靜止滑下，進(jìn)入水平面上的滑道時(shí)無機(jī)械能損失，為使A制動(dòng)，將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長(zhǎng)線M處的墻上，另一端與質(zhì)量為m₂的檔板B相連，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，B恰好位于滑道的末端O點(diǎn)．A與B碰撞時(shí)間極短，碰撞后結(jié)合在一起共同壓縮彈簧．已知在OM段A、B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，其余各處的摩擦不計(jì)，重力加速度為g，求：
①物塊A在檔板B碰撞前瞬間的速度v的大小；
②彈簧最大壓縮量為d時(shí)的彈性勢(shì)能．

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如圖所示，坡道頂端距水平面高度為h，質(zhì)量為m₁的小物塊A從坡道頂端由靜止滑下，進(jìn)入水平面上的滑道時(shí)無機(jī)械能損失，為使A制動(dòng)，將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長(zhǎng)線M處的墻上，一端與質(zhì)量為m₂檔的板B相連，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，B恰位于滑道的末端O點(diǎn)。A與B撞時(shí)間極短，碰后結(jié)合在一起共同壓縮彈簧，已知在OM段A、B 與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，其余各處的摩擦不計(jì)，重力加速度為g，求
（1）物塊A在與擋板B碰撞前瞬間速度v的大��；
（2）彈簧最大壓縮量為d時(shí)的彈性勢(shì)能E_p（設(shè)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能為零）。

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一、選擇題

 1．D   2．CD   3．C   4．B   5．B   6．A   7．B   8．BC  9．B  10．BC

二、填空題

11．        12．      13． 

三、實(shí)驗(yàn)題

14．(1)     (2) ABD

15．(1) D   (2) 0.676  0.686   在誤差范圍內(nèi)重物下落過程中機(jī)械能守恒

18．（13分）

解：(1) 設(shè)排球第一次落至地面經(jīng)歷的時(shí)間為t₁，第一次離開地面至反彈到最高點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為t₂，則有

   （2分）                       　　　　 

解得 t₁ = 0.6s，t₂ = 0.5s　

所以，排球與地面的作用時(shí)間為t₃ = t ? t₁ ? t₂ = 0.2s�。�2分）　　　　

(2) 設(shè)排球第一次落地時(shí)的速度大小為v₁，第一次反彈離開地面時(shí)的速度大小為v₂

則v₁ = gt₁ = 6m/s（1分）， v₂ = gt₂ = 5m/s�。�1分）　　　　　　　　　　　　

設(shè)地面對(duì)排球的平均作用力為F，選排球?yàn)檠芯繉?duì)象，以向上的方向?yàn)檎�方向，則在它與地面碰撞的過程中，由動(dòng)量定理有

　（5分）　　　　　　　　　　　　　　　　

代入數(shù)據(jù)解得N  �。�1分）　　　　　　　

根據(jù)牛頓第三定律：排球?qū)Φ孛娴钠骄�作用力為F' = 26N　�。�1分）　

19．（14分）

解：(1)  （3分） 

            （3分）

               （1分）

(2)  （3分） 

   （3分）    R = 0.045 m（1分）

20．（14分）

解：(1) 由機(jī)械能守恒定律得，有

　　　　　　　  （3分）

　　　　　  （1分）

(2) A、B在碰撞過程中內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，由動(dòng)量守恒，有

　　  （3分）

　　　　   A、B克服摩擦力所做的功

W＝　　

由能量守恒定律，有　  （5分）

解得　  （2分）

21．（20分）

解：(1) 設(shè)子彈射穿木塊后速度為v₂，以向右為正方向，則由動(dòng)量守恒可得：

 （3分）      解得 

木塊向右做減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小a為：

，（1分） （1分） 解得：    

木塊向右運(yùn)動(dòng)的最大距離s_m為：

  （1分）     

解得：  （1分） 

   (2) 產(chǎn)生的內(nèi)能Q為：

  （3分）

解得：  （2分）             

(3) 木塊向右運(yùn)動(dòng)至最大距離時(shí)所用時(shí)間t₁為：

  （1分）    解得：  

此過程皮帶與木塊的相對(duì)位移：

   （1分）        

隨后木塊向左加速至速度與皮帶速度相同，此過程時(shí)間t₂為：

     解得： （1分）         

此過程皮帶與木塊的相對(duì)位移：

   （1分）            

整個(gè)過程木塊與皮帶由于摩擦產(chǎn)熱

  （3分）  解得：  （1分）

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