Question

【題目】(1)人們發(fā)現(xiàn)，不同的原子核，其核子的平均質(zhì)量(原子核的質(zhì)量除以核子數(shù))與原子序數(shù)有如圖所示的關(guān)系．下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和核反應(yīng)的說法正確的是________．

A．由圖可知，原子核D和E聚變成原子核F時會有質(zhì)量虧損，要吸收能量

B．由圖可知，原子核A裂變成原子核B和C時會有質(zhì)量虧損，要放出核能

C．已知原子核A裂變成原子核B和C時放出的γ射線能使某金屬板逸出光電子，若增加γ射線強度，則逸出光電子的最大初動能增大

D．在核反應(yīng)堆的鈾棒之間插入鎘棒是為了控制核反應(yīng)速度

E．在核反應(yīng)堆的外面修建很厚的水泥層能防止放射線和放射性物質(zhì)的泄漏

(2)質(zhì)量分別為m1＝1 kg，m2＝3 kg的小車A和B靜止在水平面上，小車A的右端水平連接一根輕彈簧，小車B以水平向左的初速度v0向A駛來，與輕彈簧相碰之后，小車A獲得的最大速度為v＝6 m/s，如果不計摩擦，也不計相互作用過程中機械能損失，求：

①小車B的初速度v0；

②A和B相互作用過程中，彈簧獲得的最大彈性勢能．

Answer 1

【答案】(1)BDE (2)①4 m/s ②6 J

【解析】(1)原子核D、E聚變成原子核F，放出能量，A錯；A裂變成B、C，放出能量，B對；增加入射光強度，光電子的最大初動能不變，C錯；鎘棒能吸收中子，可控制核反應(yīng)速度，D對；修建很厚的水泥層能防止放射線和放射性物質(zhì)的泄漏，E對．

(2)①由題意可得，當(dāng)A、B相互作用彈簧恢復(fù)到原長時A的速度達(dá)到最大，設(shè)此時B的速度為v2，

由動量守恒定律可得：

m2v0＝m1v＋m2v2

相互作用前后系統(tǒng)的總動能不變：

m2v＝m1v2＋m2v

解得：v0＝4 m/s.

②第一次彈簧壓縮到最短時，彈簧的彈性勢能最大，設(shè)此時A、B有相同的速度v′，根據(jù)動量守恒定律有：

m2v0＝(m1＋m2)v′

此時彈簧的彈性勢能最大，等于系統(tǒng)動能的減少量：

ΔE＝m2v－ (m1＋m2)v′2

解得ΔE＝6 J.