14.如圖所示,最近大型強(qiáng)子對撞機(jī)沉寂兩年后正式重啟,通過此裝置,科學(xué)家們使兩個帶正電的負(fù)離子被加速后,沿同一直線相向運(yùn)動而發(fā)生猛烈碰撞,模擬宇宙大爆炸初期的情境.若要碰撞前的動能盡可能多地轉(zhuǎn)化為其他形式的能,應(yīng)該設(shè)法使這兩個重離子在碰撞前的瞬間具有( 。
A.相同的速率B.相同大小的動量C.相同的動能D.相同的質(zhì)量

分析 為了使碰撞前后盡可能多的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,則根據(jù)碰撞規(guī)律可知,碰撞后兩粒子粘在一起,則損失的動能最多,根據(jù)EK=$\frac{{P}^{2}}{2m}$,可知碰撞后粒子的總動量越小,則粒子的動能也越。疄榱耸古鲎埠罅W拥膭恿勘M可能小,根據(jù)動量守恒定律可知,碰撞前如果系統(tǒng)的總動量為零,則碰撞后系統(tǒng)的總動量為零,要使兩個帶正電的重離子如果在碰撞前具有大小相等、方向相反的動量,則碰撞后系統(tǒng)的總動量為零,粒子的動能近似為零.

解答 解:碰撞后盡可能多的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,也就是在碰撞過程中損失的機(jī)械能盡可能多,在完全非彈性碰撞中,碰撞后兩粒子粘在一起時,粒子損失的機(jī)械能最多.而在碰撞過程中遵循動量守恒定律可知,碰撞前系統(tǒng)的總動量為零,則碰撞后系統(tǒng)的總動量亦為零,所以本題關(guān)鍵是設(shè)法使這兩個重離子在碰撞前瞬間具有大小相等方向相反的動量,這樣可以保證碰撞后粒子的動能最小,從而使更多的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.故B正確,ACD錯誤.
故選:B

點(diǎn)評 本題考查了碰撞中能量損失問題.碰撞中損失的動能最多就是碰撞后兩物體粘在一起的這種碰撞,具有大小相等、方向相反的動量的粒子相碰后兩粒子速度為零,動能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入地揭示了光的粒子性的一面.前者表明光子具有能量,后者表明光子除了具有能量之外還具有動量.由狹義相對論可知,一定的質(zhì)量m與一定的能量E相對應(yīng):E=mc2,其中c為真空中光速.
(1)已知某單色光的頻率為ν,波長為λ,該單色光光子的能量E=hv,其中h為普朗克常量.試借用質(zhì)子、電子等粒子動量的定義:動量=質(zhì)量×速度,推導(dǎo)該單色光光子的動量p=$\frac{h}{λ}$.
(2)光照射到物體表面時,如同大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞一樣,將產(chǎn)生持續(xù)均勻的壓力,這種壓力會對物體表面產(chǎn)生壓強(qiáng),這就是“光壓”,用I表示.
一臺發(fā)光功率為P0的激光器發(fā)出一束某頻率的激光,光束的橫截面積為S.當(dāng)該激光束垂直照射到某物體表面時,假設(shè)光全部被吸收,試寫出其在物體表面引起的光壓的表達(dá)式.
(3)設(shè)想利用太陽光的“光壓”為探測器提供動力,將太陽系中的探測器送到太陽系以外,這就需要為探測器制作一個很大的光帆,以使太陽光對光帆的壓力超過太陽對探測器的引力,不考慮行星對探測器的引力.
一個質(zhì)量為m的探測器,正在朝遠(yuǎn)離太陽的方向運(yùn)動.已知引力常量為G,太陽的質(zhì)量為M,太陽單位時間輻射的總能量為P.設(shè)帆面始終與太陽光垂直,且光帆能將太陽光一半反射,一半吸收.試估算該探測器光帆的面積應(yīng)滿足的條件.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

5.2004年世界雙人花樣滑冰錦標(biāo)賽,我國運(yùn)動員申雪(女)和趙宏博(男)以優(yōu)異成績?nèi)〉脕嗆姡鐖D所示,趙宏博拉著申雪使申雪做勻速圓周運(yùn)動.若申雪做勻速圓周運(yùn)動的周期為2s,申雪觸地冰鞋的線速度大小為6.28m/s,求申雪做勻速圓周運(yùn)動角速度3.14rad/s,申雪冰鞋到圓心的半徑2m.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.關(guān)于曲線運(yùn)動,下列說法不正確的是(  )
A.曲線運(yùn)動可以是加速運(yùn)動
B.曲線運(yùn)動可以是勻速率運(yùn)動
C.物體所受合力指向軌跡內(nèi)側(cè)
D.做曲線運(yùn)動的物體加速度一定恒定不變

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖所示,在傾角為37°的斜坡上有一人,前方有一物體沿斜坡勻速下滑,速度v=15m/s,在二者相距L=30m時,此人以速度v0水平拋出一石塊,擊打物體,人和動物都可看成質(zhì)點(diǎn)(已知sin37°=0.6,g=10m/s2
(1)若物體在斜坡上被石塊擊中,求v0的大。
(2)若物體離斜坡末端較近,設(shè)其在水平面上勻速運(yùn)動的大小與其在斜面上的相同,試分析該物體在水平面上被石塊擊中的情況下,人拋出石塊的速度v0的取值范圍.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.下列說法中正確的是( 。
A.向心加速度的方向始終與速度方向垂直
B.向心加速度的方向保持不變
C.向心力的作用效果只改變物體的速度方向,不改變物體的速度大小
D.物體做勻速圓周運(yùn)動時的加速度方向始終指向圓心

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.一定質(zhì)量的理想氣體,其狀態(tài)變化過程如圖中箭頭順序所示,AB平行于縱軸,BC平行于橫軸,CA段是以縱軸和橫軸為漸近線的雙曲線的一部分,已知?dú)怏w在A狀態(tài)的壓強(qiáng).體積、熱力學(xué)溫度分別為PA、VA、TA,且氣體在A狀態(tài)的壓強(qiáng)是B狀態(tài)壓強(qiáng)的3倍,試求:
(1)氣體在B狀態(tài)的熱力學(xué)溫度和C狀態(tài)的體積.
(2)從B到C過程中,是氣體對外做功還是外界對氣體做功?做了多少功?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.下列敘述正確的是( 。
A.A單擺在周期性外力作用下作受迫振動,其振動周期與單擺拜長無關(guān)
B.產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是波源的頻率發(fā)生了變化
C.偏振光可以是橫波也可以是縱波
D.做簡諧振動的質(zhì)點(diǎn),先后通過同一個位置,其速度可能不相同;
E.照相機(jī)鏡頭下陽光下呈現(xiàn)淡紫色是光的干涉現(xiàn)象

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.一環(huán)形線圈放在勻強(qiáng)磁場中,設(shè)第1s內(nèi)磁感線垂直線圈平面向里,如圖甲所示.若磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示,那么第3s內(nèi)線圈中感應(yīng)電流I的大小以及線圈所受安培力F,下列說法正確的是( 。
A.I的大小恒定,F(xiàn)沿著圓半徑背離圓心
B.I的大小恒定,F(xiàn)沿著圓半徑指向圓心
C.I的方向逆時針,F(xiàn)的效果是使線圈有收縮趨勢
D.I的方向順時針,F(xiàn)的效果是使線圈有擴(kuò)張趨勢

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案