Question

（1） 氫原子第n能級的能量為，其中E₁為基態(tài)能量。當(dāng)氫原子由第4能級躍遷到基態(tài)時，發(fā)出光子的頻率為v₁；當(dāng)氫原子由第2能級躍遷到基態(tài)時，發(fā)出光子的頻率為v₂，則=        。

（2）如圖所示，質(zhì)量M=4kg的滑板B靜止放在光滑水平面上，其右端固定一根水平輕質(zhì)彈簧，彈簧的自由端C互滑板左端的距離L=0.5m，這段滑板與木塊A（可視為質(zhì)點）之間的動摩擦因數(shù)，而彈簧自由端C到彈簧固定端D所對應(yīng)的滑板上表面光滑。小木塊A以速度v₀=10m/s由滑板B左端開始沿滑板的水平面上表面向右運動。已知木塊A的質(zhì)量m=1kg,g取10m/s²。求：

①彈簧被壓縮到最短時木塊A的速度；

②木塊A壓縮彈簧過程中彈簧彈勢能最大值。

 

Answer 1

【答案】

（1）     （2）①      ②

【解析】

試題分析：（1）氫原子由第4能級躍遷到基態(tài)時，  ； 氫原子由第2能級躍遷到基態(tài)時,  ， 所以

（2）①彈簧被壓縮到最短時，木塊A與滑板B具有相同的速度，設(shè)為，從木塊A開始沿滑板B表面向右運動至彈簧被壓縮到最短的過程中，A、B系統(tǒng)的動量守恒：

（2分）  

解得（1分）

代入數(shù)據(jù)得木塊A的速度（2分）

②木塊壓縮彈簧過程中，彈簧被壓縮到最短時，彈簧的彈性勢能最大，由能量關(guān)系，彈簧的最大彈性勢能為

（2分）

代入數(shù)據(jù)得（2分）

考點：能級躍遷  動量守恒  能量守恒