精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
(1)月球土壤里大量存在着一种叫做“氦3(32He)”的化学元素.科学家初步估计月球上至少有100万吨“氦3”,如果相关技术开发成功,将能为地球带来取之不尽的能源.关于“氦3(32He)”核与氘核的反应,下列说法中正确的是______
A.核反应方程式为32He+21H→42He+11H 
B.核反应生成物的质量将大于参加反应物的质量
C.“氦3(32He)”一个核子的结合能大于“氦4(42He)”一个核子的结合能
D.“氦3(32He)”的原子核与一个氘核发生裂变将放出能量
(2)如图所示,质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上,其右端固定一根轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m,这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数μ=0.2,而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑.小木块A 以速度v=10m/s由滑板B左端开始沿滑板B表面向右运动.已知木块A的质量m=1kg,g取10m/s2.
求:①弹簧被压缩到最短时木块A的速度;
②木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能.

【答案】分析:(1)氦3(32He)、氘核属于轻核,它们之间的核反应属于轻核聚变,聚变时放出能量,有质量亏损.
(2)①M与m组成的系统,动量守恒,当弹簧压缩到最短时,M与m的速度相等,根据动量守恒定律求出A的速度.
②在整个过程中系统动能减小,弹性势能增加,摩擦产生的内能增加,根据能量守恒定律求出木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能.
解答:解:(1)氦3(32He)”的原子核与一个氘核发生聚变反应,放出能量,根据质能方程知,有质量亏损,即反应前的质量大于反应后的质量.核反应方程式为32He+21H→42He+11H..“氦3(32He)”一个核子的结合能小于“氦4(42He)”一个核子的结合能.故B、C、D错误,A正确.
故选A.
(2)①弹簧被压缩到最短时,木块A与滑板B具有相同的速度,设为v,从木块A开始沿滑板B表面向右运动至弹簧被压缩到最短的过程中,A、B系统的动量守恒:
mv=(M+m)v
解得:v=v.
代入数据得木块A的速度:v=2 m/s.
②木块A压缩弹簧过程中,弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能最大.由能量关系,最大弹性势能为:
Ep=mv2-(m+M)v2-μmgL
代入数据得:Ep=39J 
答::①弹簧被压缩到最短时木块A的速度为2m/s.
②木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为39J.
点评:本题考查了核反应以及动量守恒等知识点,难度中等,在第二小题中,将动量守恒与能量守恒进行了综合,对学生的能力要求较高.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?山西二模)(1)月球土壤里大量存在着一种叫做“氦3(32He)”的化学元素.科学家初步估计月球上至少有100万吨“氦3”,如果相关技术开发成功,将能为地球带来取之不尽的能源.关于“氦3(32He)”核与氘核的反应,下列说法中正确的是
A
A

A.核反应方程式为32He+21H→42He+11H 
B.核反应生成物的质量将大于参加反应物的质量
C.“氦3(32He)”一个核子的结合能大于“氦4(42He)”一个核子的结合能
D.“氦3(32He)”的原子核与一个氘核发生裂变将放出能量
(2)如图所示,质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上,其右端固定一根轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m,这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数μ=0.2,而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑.小木块A 以速度v0=10m/s由滑板B左端开始沿滑板B表面向右运动.已知木块A的质量m=1kg,g取10m/s2.
求:①弹簧被压缩到最短时木块A的速度;
②木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

[物理——选修3-5](15分)

   (1)(5分)月球土壤里大量存在着一种叫做“氦3( He)”的化学元素。科学家初步估计月球上至少有100万吨“氦3”,如果相关技术开发成功,将能为地球带来取之不尽的能源。关于“氦3(He)”核与氘核的反应,下列说法中正确的是         

              A.核反应方程式为He+H→He+H

              B.核反应生成物的质量将大于参加反应物的质量

              C.“氦3(He)”一个核子的结合能大于“氦4(He)”一个核子的结合能

              D.“氦3(He)”的原子核与一个氘核发生裂变将放出能量

   (2)(10分)如图所示,质量M =4 kg的滑板B静止放在光滑水平面上,其右端固定一根轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m,这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数μ=0.2,而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑.小木块A 以速度v0=10 m/s由滑板B左端开始沿滑板B表面向右运动.已知木块A的质量m=1kg,g取10 m/s2.

          求:①弹簧被压缩到最短时木块A的速度;

          ②木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【­物理-选修3-5】

(1).月球土壤里大量存在着一种叫做“氦3(He)”的化学元素,是热核聚变的重要原料.科学家初步估计月球上至少有100万吨“氦3”,如果相关技术开发成功,将能为地球带来取之不尽的能源.关于“氦3(He)”与氘核聚变,下列说法中正确的是

       A.核反应方程式为He+H→He+H

       B.核反应生成物的质量将大于参加反应物质的质量

       C.“氦3(He)”一个核子的结合能大于“氦4(He)”一个核子的结合能

       D.“氦3(He)”的原子核与一个氘核发生聚变将放出能量

(2).如下图所示,甲车的质量是2 kg,静止在光滑水平面上,上表面光滑,右端放一个质量为1 kg的小物体.乙车质量为4 kg,以5 m/s的速度向左运动,与甲车碰撞后甲车获得8m/s的速度,物体滑到乙车上.若乙车足够长,上表面与物体的动摩擦因数为0.2,则物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止?(g取10 m/s2)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:2010-2011学年河南省信阳市光山二中高三(下)第六次月考物理试卷(解析版) 题型:解答题

(1)月球土壤里大量存在着一种叫做“氦3(32He)”的化学元素.科学家初步估计月球上至少有100万吨“氦3”,如果相关技术开发成功,将能为地球带来取之不尽的能源.关于“氦3(32He)”核与氘核的反应,下列说法中正确的是______
A.核反应方程式为32He+21H→42He+11H 
B.核反应生成物的质量将大于参加反应物的质量
C.“氦3(32He)”一个核子的结合能大于“氦4(42He)”一个核子的结合能
D.“氦3(32He)”的原子核与一个氘核发生裂变将放出能量
(2)如图所示,质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上,其右端固定一根轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m,这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数μ=0.2,而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑.小木块A 以速度v=10m/s由滑板B左端开始沿滑板B表面向右运动.已知木块A的质量m=1kg,g取10m/s2.
求:①弹簧被压缩到最短时木块A的速度;
②木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能.

查看答案和解析>>

同步练习册答案