【题目】已知氘核的质量为2.0136U , 中子的质量为1.0087U , He核的质量为3.0150U , 两个速率相等的氘核对心碰撞聚变成
He并放出一个中子,释放的核能也全部转化为机械能.(质量亏损为1U时,释放的能量为931.5MeV . 除了计算质量亏损外,
He的质量可以认为是中子的3倍.)
(1)写出该核反应的反应方程式;
(2)该核反应释放的核能是多少?
(3)若测得反应后生成中子的动能是3.12MeV , 则反应前每个氘核的动能是多少MeV?
【答案】
(1)
由质量数与核电荷数守恒可知,核反应方程式: H+
H→
He+
n
(2)
质量亏损为:△m=2.0136×2﹣(3.0150+1.0087)=0.0035U,
释放的核能为:△E=△mc2=931.5×0.0035MeV=3.26MeV
(3)
设中子和核的质量分别为m1、m1,速度分别为V1、V2.反应前每个氘核的动能是E0,反应后动能分别为EK1=3.12MeV、EK2.
核反应过程系统动量守恒,以种子的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:m1V1﹣m2V2=0,
由能量守恒定律得:2E0+△E=EK1+EK2,
EK1= m1V12,
EK2= m2V22,
解得:E0=0.45MeV
【解析】(1)根据质量数守恒和核电荷数守恒书写核反应方程.(2)先求出核反应中质量亏损,再由爱因斯坦质能方程,求出核反应中释放的核能;(3)核反应过程系统动量守恒,应用动量守恒和能量守恒根据动量守恒和能量守恒列方程求解.
【考点精析】利用质能方程对题目进行判断即可得到答案,需要熟知爱因斯坦的相对论指出:物体的能量和质量之间存在着密切的联系,它们的关系是:E = mc2,这就是爱因斯坦的质能方程.
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【题目】一质点沿x轴运动,其位置x随时间t变化的规律为:x=10t﹣5t2(m),t的单位为s.下列关于该质点运动的说法正确的是( )
A.该质点的加速度大小为5m/s2
B.物体回到x=0处时其速度大小为10m/s
C.t=2s时刻该质点速度为零
D.0~3s内该质点的平均速度大小为10m/s
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【题目】关于弹力、摩擦力,下列说法中正确的是:
A.有摩擦力存在的地方一定存在弹力B.有弹力存在的地方一定存在摩擦力
C.弹簧的弹力总是与弹簧的长度成正比D.摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
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【题目】如图,一小车上有一个固定的水平横杆,左边有一轻杆与竖直方向成θ角与横杆固定,下端连接一质量为m的小球P。横杆右边用一根细线吊一相同的小球Q。当小车沿水平面做加速运动时,细线保持与竖直方向的夹角为α。已知θ<α,则下列说法正确的是( )
A.小车一定向右做匀加速运动
B.轻杆对小球P的弹力沿轻杆方向
C.小球P受到的合力大小为mgtanθ
D.小球Q受到的合力大小为mgtanα
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【题目】如图所示为甲、乙两物体从同一地点沿同一方向的直线运动的v-t图象和x-t图象(速度与位移的正方向相同),则下列说法中正确的是( )
A. t=0时甲、乙两物体运动方向相同
B. 物体甲先做加速度减小的减速运动,t=t1时开始做匀减速运动,t=t2时刻后做匀速运动
C. 物体乙先做减速运动,t=t1时开始做反方向的匀加速运动,t=t2时刻后做匀速运动
D. t=t1时物体甲开始反向运动,而物体乙的运动方向不变
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【题目】如图所示的阴极射线管,无偏转电场时,电子束加速后打到荧屏中央形成亮斑.如果只逐渐增大M1M2之间的电势差,则( )
A.在荧屏上的亮斑向上移动
B.在荧屏上的亮斑向下移动
C.偏转电场对电子做的功不变
D.偏转电场的电场强度减小
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【题目】如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定斜面上(斜面足够长),对物体施加平行于斜面向上的恒力F,作用时间t1=1s时撤去拉力,物体运动的部分v﹣t图象如图乙所示,取g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.试求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数和拉力F的大小;
(2)t=6s时物体的速度,并在图乙上将6s内物体运动的v﹣t图象补画完整,要求标明有关数据.
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