(选修3-5)(Ⅰ)一群氢原子从n=3的激发态向基态跃迁时,辐射的三条谱线中,波长较长的二条谱线的波长分别为λ1和λ2,则最短波长λ3=______.(Ⅱ)两质量均为2m的劈A和B,高度相同,放

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

(选修3-5)
(Ⅰ)一群氢原子从 n=3 的激发态向基态跃迁时,辐射的三条谱线中,波长较长的二条谱线的波长分别为λ1和λ2,则最短波长λ3=______.
(Ⅱ)两质量均为2m的劈A和B,高度相同,放在光滑水平面上,A和B的倾斜面都是光滑曲面,曲面下端与水平面相切,如图所示,一质量为m的物块位于劈A的倾斜面上,距水平面的高度为h.物块从静止滑下,然后又滑上劈B.求(1)物块第一次离开劈A时,劈A的速度;
(2)物块在劈B上能够达到的最大高度.(重力加速度为g)
魔方格

◎ 答案

(Ⅰ)氢原子从 n=3 的激发态向基态跃迁时,发出的谱线波长最短,设为λ.
则根据玻尔理论得:
    E3-E1=h
c
λ

又E3-E2=h
c
λ1
,E2-E1=h
c
λ2

联立解得,λ=
λ1λ2
λ1+λ2

(Ⅱ)设滑块第一次离开A时的速度为v1,A的速度为v2
由系统动量守恒得:mv1-2mv2=0…(1)
系统机械能守恒得:mgh=
1
2
m
v21
+
1
2
?2m
v22
…(2)
由(1)(2)解得:v2=

1
3
gh
v1=

4
3
gh

(2)物块在劈B上达到最大高度h'时两者速度相同,
设为v,由系统动量守恒和机械能守恒得
(m+2m)v=mv1…(3)
1
2
(m+2m)v2+mgh′=
1
2
m
v21
…(4)
由(3)(4)解得:h′=
4
9
h

故答案:(Ⅰ)
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