在纳米技术中需要移动或修补原子,必须使在不停地做热运动(速率约几百米每秒)的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间,为此已发明了“激光致冷”技术.若把原

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量守恒定律/2022-11-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

在纳米技术中需要移动或修补原子,必须使在不停地做热运动(速率约几百米每秒)的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间,为此已发明了“激光致冷”技术.若把原子和入射光子分别类比为一辆小车和一个小球,则“激光致冷”与下述的模型很类似.

 一辆质量为m的小车(一侧固定一轻弹簧),如图所示,以速度v0水平向右运动,一动量大小为p,质量可以忽略的小球水平向左射入小车并压缩弹簧至最短,接着被锁定一定时间ΔT,再解除锁定使小球以大小相同的动量p水平向右弹出,紧接着不断重复上述过程,最终小车将停下来.设地面和车厢均为光滑,除锁定时间ΔT外.不计小球在小车上运动和弹簧压缩、伸长的时间,求:
(1)小球第一次入射后再弹出时,小车的速度的大小和这一过程中小车动能的减少量;
(2)从小球第一次入射开始到小车停止运动所经历的时间.

◎ 答案


(1)2Pv0      (2)ΔT

◎ 解析


(1)设发生第一次作用后小车的速度为v1,由动量守恒有
mv0-P=P+mv1,v1=v0
  动能的减小量
ΔEkm()=2Pv0
  (2)设发生第二次作用后,小车的速度为v2,由动量守恒有
mv1-P=P+mv2,v2=v1=v0-2×
所以发生第n次作用后,小车的速度
vn=v0-n·
  当vn=0时,n=
  故小车共运动的时间T=nΔT=ΔT.

◎ 知识点

    专家分析,试题“在纳米技术中需要移动或修补原子,必须使在不停地做热运动(速率约几百米每秒)的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间,为此已发明了“激光致冷”技术.若把原…”主要考查了你对  【动量守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐