Question

[物理--选修3-5]
（1）以下说法符合物理学史的是

ACE

A．普朗克引入能量子的概念，得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元
B．康普顿效应表明光子具有能量
C．德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也具有波动性
D．物理学家们认为原子具有核式结构，并通过α粒子散射实验证明这一想法的正确性
E．卢瑟福利用α粒子轰击氮核发现了质子，并预言了中子的存在
（2）如图所示，一质量M=2.0kg的长木板AB静止在水平面上，木板的左侧固定一半径R=0.60m的四分之一圆弧形轨道，轨道末端的切线水平，轨道与木板靠在一起，且末端高度与木板高度相同．现在将质量m=l.0kg的小铁块（可视为质点）从弧形轨道顶端由静止释放，小铁块到达轨道底端时的速度v₀=3.0m/s，最终小铁块和长木板达到共同速度．忽略长木板与地面间的摩擦．取重力加速度g=l0m/s²．求
①小铁块在弧形轨道上滑动过程中克服摩擦力所做的功W_f；
②小铁块和长木板达到的共同速度v．

Answer 1

分析：（1）普朗克首先引入能量子的概念，得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元．康普顿效应表明光子具有动量．德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也具有波动性．物理学家们根据α粒子散射实验提出了原子具有核式结构．卢瑟福利用α粒子轰击氮核发现了质子，并预言了中子的存在
．
（2）①小铁块在弧形轨道上滑动过程中，根据动能定理求解铁块克服摩擦力所做的功W_f；铁块在长木板滑动的过程，系统的动量守恒，由动量守恒定律求出共同速度．

解答：解：（1）A、普朗克首先引入能量子的概念，得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得非常好，开创了物理学的新纪元．故A正确．
B、康普顿效应表明光子具有动量，不能证明光子具有能量．故B错误．
C、德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也具有波动性．故C正确．
D、卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子具有核式结构，而不是通过α粒子散射实验证明原子具有核式结构．故D错误．
E、卢瑟福利用α粒子轰击氮核发现了质子，并预言了中子的存在．故E正确．
故选ACE
（2）①小铁块在弧形轨道上滑动过程中，根据动能定理得
   mgR-W_f=

1

2

m

v

2 0

解得  W_f=1.5J
②铁块在长木板滑动的过程，由系统的动量守恒得：
mv₀=（M+m）v
解得：v=1m/s．
故答案为：（1）ACE；
（2）①小铁块在弧形轨道上滑动过程中，克服摩擦力所做的功W_f是1.5J．②小铁块和长木板达到的共同速度v是1m/s．

点评：对于3-4部分，常识性问题很多，需要加强记忆．对于木块在木板上滑动类型，常常是动量守恒和动能定理的综合应用的．