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    在纳米技术中需要移动或修补原子，必须使在不停地做热运动（速率约几百米每秒）的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间，为此已发明了“激光制令”的技术，若把原子和入射光分别类比为一辆小车和一个小球，则“激光制冷”与下述的力学模型很类似．
    一辆质量为m的小车（一侧固定一轻弹簧），如图所示以速度v0水平向右运动，一个动量大小为p，质量可以忽略的小球水平向左射入小车并压缩弹簧至最短，接着被锁定一段时间△T，再解除锁定使小球以大小相同的动量p水平向右弹出，紧接着不断重复上述过程，最终小车将停下来，设地面和车厢均为光滑，除锁定时间△T外，不计小球在小车上运动和弹簧压缩、伸长的时间．求：
    （1）小球第一次入射后再弹出时，小车的速度大小和这一过程中小车动能的减少量；
    （2）从小球第一次入射开始到小车停止运动所经历的时间．
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    （1）小球射入小车和从小车中弹出的过程中，小球和小车所组成的系统动量守恒，
    由动量守恒定律，得mv0-P=mv
    ′ 1
    …①mv
    ′ 1
    =mv1+P    …②
    则v1=v0-
    2P
    m
    ．…③
    此过程中小车动能减少量为△Ek=
    1
    2
    m
    v20
    -
    1
    2
    m
    v21
    ，…④
    则得 △Ek=2pv0-
    2p2
    m
    =2p(v0-
    p
    m
    )    ．…⑤
    （2）小球第二次入射和弹出的过程，及以后重复进行的过程中，小球和小车所组成的系统动量守恒．由动量守恒定律，得
      mv1-p=mv
    ′ 2
    …⑥
      mv
    ′ 2
    =mv2+p    …⑦
    则v2=v1-
    2p
    m
    =v
    ′ 0
    -2(
    2p
    m
    )    ，…⑧
    同理可推得vn=v0-n(
    2p
    m
    )    ．…⑨
    要使小车停下来，即vn=0，小球重复入射和弹出的次数为n=
    mv0
    2p
    ，…⑩
    故从小球第一次入射开始到小车停止运动所经历的时间为t=n△T=
    mv0
    2P
    ?    △T．
    答：
    （1）小球第一次入射后再弹出时，小车的速度大小为v0-
    2P
    m
    ，这一过程中小车动能的减少量2P（v0-
    2P
    m
    ）；
    （2）从小球第一次入射开始到小车停止运动所经历的时间为
    mv0
    2P
    ?    △T．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2008?茂名模拟）在纳米技术中需要移动或修补原子，必须使在不停地做热运动（速率约几百米每秒）的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间，为此已发明了“激光制令”的技术，若把原子和入射光分别类比为一辆小车和一个小球，则“激光制冷”与下述的力学模型很类似．
    一辆质量为m的小车（一侧固定一轻弹簧），如图所示以速度v0水平向右运动，一个动量大小为p，质量可以忽略的小球水平向左射入小车并压缩弹簧至最短，接着被锁定一段时间△T，再解除锁定使小球以大小相同的动量p水平向右弹出，紧接着不断重复上述过程，最终小车将停下来，设地面和车厢均为光滑，除锁定时间△T外，不计小球在小车上运动和弹簧压缩、伸长的时间．求：
    （1）小球第一次入射后再弹出时，小车的速度大小和这一过程中小车动能的减少量；
    （2）从小球第一次入射开始到小车停止运动所经历的时间．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （9分）在纳米技术中需要移动或修补原子，必须使不停地做热运动（速率约几百米每秒）的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间，为此已发明了“激光制冷”的技术，若把原子和入射光分别类比为一辆小车和一个小球，则“激光制冷”与下述的力学模型很类似。一辆质量为ｍ的小车（一侧固定一轻弹簧），如图所示以速度v0水平向右运动。一个动量大小为ｐ，质量可以忽略的小球先向左射入小车，然后以大小相同的动量ｐ被轻弹簧水平向右弹出，紧接着不断重复上述过程，最终小车将停下来。设地面和车厢均光滑，除锁定时间△Ｔ外，不计小球在小车上运动和弹簧压缩、伸长的时间。求：

    （1）小球第一次入射后再弹出时，小车的速度的大小和这一次过程中小车动能的减少量；

    （2）从小球第一次入射开始到小车停止运动所经历的时间。

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    在纳米技术中需要移动或修补原子，必须使在不停地做热运动(速率约几百米每秒)的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间，为此已发明了“激光致冷”技术．若把原子和入射光子分别类比为一辆小车和一个小球，则“激光致冷”与下述的模型很类似．

    　一辆质量为m的小车(一侧固定一轻弹簧)，如图所示，以速度v0水平向右运动，一动量大小为p，质量可以忽略的小球水平向左射入小车并压缩弹簧至最短，接着被锁定一定时间ΔT，再解除锁定使小球以大小相同的动量p水平向右弹出，紧接着不断重复上述过程，最终小车将停下来．设地面和车厢均为光滑，除锁定时间ΔT外．不计小球在小车上运动和弹簧压缩、伸长的时间，求：

    (1)小球第一次入射后再弹出时，小车的速度的大小和这一过程中小车动能的减少量；

    (2)从小球第一次入射开始到小车停止运动所经历的时间．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    在纳米技术中需要移动或修补原子，必须使在不停地做热运动（速率约几百米每秒）的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间，为此已发明了“激光致冷”的技术。若把原子和入射光子分别类比为一辆小车和一个小球，则“激光致冷”与下述的力学模型很相似。

    一辆质量为m的小车（一侧固定一轻弹簧），如图所示以速度V0水平向右运动，一个动量大小为p，质量可以忽略的小球水平向左射入小车并压缩弹簧至最短，接着被锁定一段时间△T，再解除锁定使小球以大小相同的动量P水平向右弹出，紧接着不断重复上述过程，最终小车将停下来。设地面和车厢均为光滑，除锁定时间△T外，不计小球在小车上运动和弹簧压缩、伸长的时间。求：

    （1）小球第一次入射后再弹出时，小车的速度的大小和这一过程中小车动能的减少量。

    （2）从小球第一次入射开始到小车停止运动所经历的时间。

     

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    科目：高中物理 来源：2009-2010学年海南师大附中高三（上）第一次月考物理试卷（解析版） 题型：解答题

    在纳米技术中需要移动或修补原子，必须使在不停地做热运动（速率约几百米每秒）的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间，为此已发明了“激光制令”的技术，若把原子和入射光分别类比为一辆小车和一个小球，则“激光制冷”与下述的力学模型很类似．
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    （1）小球第一次入射后再弹出时，小车的速度大小和这一过程中小车动能的减少量；
    （2）从小球第一次入射开始到小车停止运动所经历的时间．

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