【題目】盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子.發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)為: N+ He→ O+ H.已知氮核質(zhì)量為mN=14.00753u,氧核的質(zhì)量為mO=17.00454u,氦核質(zhì)量mHe=4.00387u,質(zhì)子(氫核)質(zhì)量為mp=1.00815u.(已知:1uc2=931MeV,結(jié)果保留2位有效數(shù)字)求:
(1)這一核反應(yīng)是吸收能量還是放出能量的反應(yīng)?相應(yīng)的能量變化為多少?
(2)若入射氦核以v0=3×107m/s的速度沿兩核中心連線方向轟擊靜止氮核.反應(yīng)生成的氧核和質(zhì)子同方向運(yùn)動(dòng),且速度大小之比為1:50.求氧核的速度大。
【答案】
(1)解:這一核反應(yīng)中,質(zhì)量虧損:△m=mN+mHe﹣mO﹣mp=14.00753+4.00387﹣17.00454﹣1.00815=﹣0.00129u
由質(zhì)能方程,則有△E=△m c2=﹣0.00129×931=﹣1.20MeV
故這一核反應(yīng)是吸收能量的反應(yīng),其能量為1.20MeV
答:這一核反應(yīng)是吸收能量,相應(yīng)的能量變化為1.20MeV;
(2)解:根據(jù)動(dòng)量守恒定律,則有:mHe v0=mH vH+mOvO
又:vO:vH=1:50
解得:vO=1.8×106m/s
答:氧核的速度大小1.8×106m/s.
【解析】(1)根據(jù)質(zhì)量虧損,結(jié)合質(zhì)能方程,即可求解;(2)根據(jù)動(dòng)量守恒定律,結(jié)合速度大小之比為1:50,即可求解.
【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用動(dòng)量守恒定律和質(zhì)能方程,掌握動(dòng)量守恒定律成立的條件:系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零;系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零,但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多;系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個(gè)方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動(dòng)量的分量保持不變;愛因斯坦的相對(duì)論指出:物體的能量和質(zhì)量之間存在著密切的聯(lián)系,它們的關(guān)系是:E = mc2,這就是愛因斯坦的質(zhì)能方程即可以解答此題.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,三物體A、B、C均靜止,輕繩兩端分別與A、C兩物體相連接且伸直,mA=3 kg,mB=2 kg,mC=1kg,物體A、B、C間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1,地面光滑,輕繩與滑輪間的摩擦可忽略不計(jì)。若要用力將B物體從AC間拉動(dòng)出,則作用 在B物體上水平向左的拉力至少應(yīng)大于(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取g=10 m/s2)( )
A. 12N B. 5N C. 8N D. 6N
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】關(guān)于原子核的結(jié)合能,下列說法正確的是( )
A.原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量
B.一重原子核衰變成α粒子和另一原子核,衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能
C.銫原子核( Cs)的結(jié)合能小于鉛原子核( Pb)的結(jié)合能
D.自由核子組成原子核時(shí),其質(zhì)量虧損所對(duì)應(yīng)的能量大于該原子核的結(jié)合能
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,裝置豎直放置,上端是光滑細(xì)圓管圍成的圓周軌道的一部分,半徑為R(圓管內(nèi)徑<<R),軌道下端各連接兩個(gè)粗糙的斜面,斜面與細(xì)圓管相切于C,D兩點(diǎn),斜面與水平面夾角為53°,兩個(gè)斜面下端與半徑為0.5R的圓形光滑軌道連接,并相切于E,F(xiàn)兩點(diǎn).有一質(zhì)量m=1kg的滑塊(滑塊大小略小于管道內(nèi)徑),從管道的最高點(diǎn)A靜止釋放該滑塊,滑塊從管道左側(cè)滑下,物塊與粗糙的斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,(g=10m/s2 , sin53°=0.8,cos53°=0.6),則( )
A.釋放后滑塊在軌道上運(yùn)動(dòng)達(dá)到的最高點(diǎn)高出O1點(diǎn)0.6R
B.滑塊經(jīng)過最低點(diǎn)B的壓力最小為18N
C.滑塊最多能經(jīng)過D點(diǎn)4次
D.滑塊最終會(huì)停在B點(diǎn)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在xOy平面中第一象限內(nèi)有一點(diǎn)P(4,3),OP所在直線下方有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),OP上方有平行于OP向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E=100V/m.一質(zhì)量m=1×10﹣6kg,電荷量q=2×10﹣3C帶正電的粒子,從坐標(biāo)原點(diǎn)O以初速度v=1×103m/s垂直于磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng),經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)速度方向與OP垂直并進(jìn)入電場(chǎng),在經(jīng)過電場(chǎng)中的M點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)時(shí)的動(dòng)能為P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能的2倍,不計(jì)粒子重力.求:
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小;
(2)O、M兩點(diǎn)間的電勢(shì)差;
(3)M點(diǎn)的坐標(biāo)及粒子從O運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)的時(shí)間.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,長(zhǎng)木板A放在光滑的水平面上,質(zhì)量為m=2kg的另一物體B以水平速度v0=2m/s滑上原來靜止的長(zhǎng)木板A的表面,由于A、B間存在摩擦,之后A、B速度隨時(shí)間變化情況如圖乙所示,則下列說法正確的是( )
A.木板獲得的動(dòng)能為2J
B.系統(tǒng)損失的機(jī)械能為4 J
C.木板A的最小長(zhǎng)度為1 m
D.A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2
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【題目】如圖所示,阻值為R的金屬棒從圖示位置ab分別以v1、v2的速度沿光滑導(dǎo)軌(電阻不計(jì))勻速滑到a′b′位置,若v1:v2=1:2,則在這兩次過程中( )
A.回路電流I1:I2=1:2
B.產(chǎn)生的熱量Q1:Q2=1:4
C.通過任一截面的電荷量q1:q2=1:2
D.外力的功率P1:P2=1:2
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【題目】某同學(xué)用如圖甲所示裝置,通過質(zhì)量分別為m1、m2的A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,步驟如下:
①安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,在地上鋪一張白紙,白紙上鋪放復(fù)寫紙,記下重垂線所指的位置O;
②不放小球B,讓小球A從斜槽上擋板處由靜止?jié)L下,并落在地面上;重復(fù)多次以確定小球落點(diǎn)位置;
③把小球B放在軌道水平槽末端,讓小球A從擋板處由靜止?jié)L下,使它們碰撞:重復(fù)多次以確定碰撞后兩小球的落點(diǎn)位置;
④用刻度尺分別測(cè)量三個(gè)落地點(diǎn)M、P、N離O點(diǎn)的距離,即線段的長(zhǎng)度OM、OP、ON.
(1)關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)操作,下列說法正確的是:
A.斜槽軌道盡量光滑以減少誤差
B.斜槽軌道末端的切線必須水平
C.入射球A每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下
D.小球A質(zhì)量應(yīng)大于小球B的質(zhì)量
(2)確定小球落點(diǎn)位置的方法;
(3)當(dāng)所測(cè)物理量滿足表達(dá)式(用題中所給符號(hào)表示)時(shí),即說明兩球碰撞遵守動(dòng)量守恒定律;
(4)完成上述實(shí)驗(yàn)后,另一位同學(xué)對(duì)上述裝置進(jìn)行了改造.如圖乙所示,在水平槽末端與水平地面間放置了一個(gè)斜面,斜面的頂點(diǎn)與水平末端等高且無縫連接.使小球A仍從斜槽上擋板處由靜止?jié)L下,重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②和③的操作,得到兩球落在斜面上的落點(diǎn)M′、P′、N′.用刻度尺測(cè)量斜面頂點(diǎn)到M′、P′、N′三點(diǎn)的距離分別為l1、l2、l3 . 則驗(yàn)證兩球碰撞過程中動(dòng)能守恒的表達(dá)式為(用所測(cè)物理量的字母表示).
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,光滑水平地面上放有截面為 圓周的柱狀物體A,A與墻面之間放一光滑的圓柱形物體B,對(duì)A施加一水平向左的力F,整個(gè)裝置保持靜止.若將A的位置向左移動(dòng)稍許,整個(gè)裝置仍保持平衡,則( )
A.水平外力F減小
B.墻對(duì)B的作用力減小
C.地面對(duì)A的支持力減小
D.A對(duì)B的作用力減小
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