题目内容
【物理—选修3–5】
(1)我国自行设计并研制的“人造太阳”---托卡马克实验装置,热核反应进行的聚变反应方程式为,其中反应原料氘()富存于海水中,氚()可以通过中子轰击锂核()产生一个氚核()和一个新核的人工转变方程式为____→____+;如果一个氘核和一个氚核发生核聚变时,平均每个核子释放的能量为5.6×10-13J。则该聚变过程中的质量亏损为____________kg;(已知光速为3.0×108m/s)
(2)如图所示,光滑的水平面上有一木板,在其左端放有一重物,右方有一竖直的墙,重物的质量为木板质量的2倍,重物与木板间的动摩擦因数为μ=0.2.使木板与重物以共同的速度v0=6m/s向右运动,某时刻木板与墙发生弹性碰撞,碰撞时间极短.已知木板足够长,重物始终在木板上,重力加速度为g=10m/s2。求木板从第一次与墙碰撞到第二次与墙碰撞所经历的时间.
某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系.图中,置于实验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮;轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码.本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均为0.010 kg.实验步骤如下:
(1)将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物块,使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑.
(2)将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余N-n个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行.释放小车,同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s,绘制s ?t图像,经数据处理后可得到相应的加速度a.
(3)对应于不同的n的a值见下表.n=2时的s ?t图像如图(b)所示;由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位有效数字),将结果填入下表.
n | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
a/(m·s-2) | 0.20 | 0.58 | 0.78 | 1.00 |
(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点,并作出a?n图像.从图像可以看出:当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比.
(5)利用a?n图像求得小车(空载)的质量为______ kg(保留2位有效数字,重力加速度g取9.8 m/s2).
(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1),下列说法正确的是 ________(填入正确选项前的标号).
A.a?n图线不再是直线
B.a?n图线仍是直线,但该直线不过原点
C.a?n图线仍是直线,但该直线的斜率变大