Question

［物理選修3-5模塊］[
（1）下列敘述中符合物理學史實的有（    ）

A．托馬斯·楊通過對光的干涉現象的研究，證實了光具有波動性

B．盧瑟福通過“α粒子散射實驗”的研究，發現了原子核是由質子和中子組成的

C．麥克斯韋驗證了電磁場理論，提出了光是一種電磁波

D．貝克勒爾發現了天然放射現象，并提出了原子的核式結構學說

（2）如圖所示，光滑水平路面上，有一質量為m₁=5kg的無動力小車以勻速率v₀=2m/s向前行駛，小車由輕繩與另一質量為m₂=25kg的車廂連結，車廂右端有一質量為m₃=20kg的物體（可視為質點），物體與車廂的動摩擦因數為μ=0.2，開始物體靜止在車廂上，繩子是松馳的．求：

①當小車、車廂、物體以共同速度運動時，物體相對車廂的位移（設物體不會從車廂上滑下）；
②從繩拉緊到小車、車廂、物體具有共同速度所需時間．（取g=10m/s²）

Answer 1

（1）A
（2）①Δs=0.017m
②t=0.1s解析:
（1）A
（2）①以m₁和m₂為研究對象，由動量守恒定律有m₁v₀=(m₁＋m₂)v₁，
解得．（２分）
再以m₁、m₂、m₃為對象，設它們最后的共同速度為v₂，則m₁v₀=（m₁＋m₂＋m₃）v₂，
解得（２分）
繩剛拉緊時m₁和m₂的速度為v₁，最后m₁、m₂、m₃的共同速度為v₂，設m₃相對m₂的位移為Δs，則在過程中由能量守恒定律有

解得Δs=0.017m．（３分）
②對m₃，由動量定理，有μm₃gt=m₃v₂

所以，從繩拉緊到m₁、m₂、m₃有共同速度所需時間為t=0.1s．（３分）