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在納米技術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域內停留一段時間,為此已發明了“激光致冷”技術,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。

一輛質量為m的小車(一側固定一輕彈簧),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,緊接著不斷重復上述過程,最終小車將停下來。設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歷的時間。

(1)設發生第一次作用后小車的速度為v1,由動量守恒定律,有mv0-P=P+mv1,所以解得:v1=v0-,動能的減少量:ΔEk=m(v02-v12)=2Pv0-

(2)設發生第二次作用后小車的速度為v2,由動量守恒定律,有mv1-P=P+mv2,所以得:v2=v1-=v0-2,所以發生n次作用后小車的速度vn=v0-n,當vn=0時,得到n=m,所以小車共運動的時間t=nΔT=PΔt。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?茂名模擬)在納米技術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域內停留一段時間,為此已發明了“激光制令”的技術,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”與下述的力學模型很類似.
一輛質量為m的小車(一側固定一輕彈簧),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,緊接著不斷重復上述過程,最終小車將停下來,設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域內停留一段時間,為此已發明了“激光制冷”的技術,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”與下述的力學模型很類似。一輛質量為m的小車(一側固定一輕彈簧),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,緊接著不斷重復上述過程,最終小車將停下來。設地面和車廂均光滑,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歷的時間。

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科目:高中物理 來源: 題型:

在納米技術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域內停留一段時間,為此已發明了“激光致冷”技術.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.

 一輛質量為m的小車(一側固定一輕彈簧),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,緊接著不斷重復上述過程,最終小車將停下來.設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歷的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

在納米技術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域內停留一段時間,為此已發明了“激光致冷”的技術。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”與下述的力學模型很相似。

一輛質量為m的小車(一側固定一輕彈簧),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,緊接著不斷重復上述過程,最終小車將停下來。設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歷的時間。

 

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科目:高中物理 來源:2009-2010學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域內停留一段時間,為此已發明了“激光制令”的技術,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”與下述的力學模型很類似.
一輛質量為m的小車(一側固定一輕彈簧),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,緊接著不斷重復上述過程,最終小車將停下來,設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歷的時間.

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