Question

（1）下列图1中四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是

 

A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一
B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的
C．图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子
D．图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性
（2）如图所示，光滑半圆轨道竖直放置，半径为R，一水平轨道与圆轨道相切，在水平光滑轨道上停着一个质量为M=0.99kg的木块，一颗质量为m=0.01kg的子弹，以v₀=400m/s的水平速度射入木块中，然后一起运动到轨道最高点水平抛出，当圆轨道半径R多大时，平抛的水平距离最大？最大值是多少？（g取10m/s²）

Answer 1

分析：1、普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念；玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的；卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型；根据电子束通过铝箔后的衍射图样，说明电子具有波动性．
2、对子弹和木块应用动量守恒定律求出共同速度，对子弹、木块由水平轨道到最高点应用机械能守恒定律，取水平面为零势能面，求出木块到最高点时的速度，由平抛运动的基本规律表示出平抛的水平距离即可求解．

解答：解：（1）A、普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，故A正确．
B、玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，故B正确．
C、卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，故C错误．
D、根据电子束通过铝箔后的衍射图样，说明电子具有波动性，故D错误．
故选：AB．
（2）对子弹和木块应用动量守恒定律：
mv₀=（m+M）v₁  
所以 v₁=4m/s 
对子弹、木块由水平轨道到最高点应用机械能守恒定律，取水平面为零势能面，设木块到最高点时的速度为v₂，
有

1

2

（m+M）

v

2 1

=

1

2

（m+M）

v

2 2

+（m+M）g?2R
所以v₂=

16-40R

  
由平抛运动规律有：
2R=

1

2

gt²    
 S=v₂t   
解得：S=4-

-10R2+4R 10

 
所以，当R=0.2m时水平距离最大       
最大值S_max=0.8m．   
故答案为：（1）AB；
（2）当圆轨道半径R=0.2m时，平抛的水平距离最大，最大值是0.8m．

点评：1、熟练掌握物理规律的来龙去脉是掌握此类知识的前提．
2、对于圆周运动，常常是机械能守恒定律或动能定理与牛顿定律的综合．子弹射击木块过程，基本的规律是动量守恒．