题目内容
【题目】卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子。发现质子的核反应为:。已知氮核质量为mN=14.00753u,氧核的质量为mO=17.00454u,氦核质量mHe=4.00387u,质子(氢核)质量为mp=1.00815u。(已知:1uc2=931MeV,结果保留2位有效数字)
求:①这一核反应是吸收能量还是放出能量的反应?相应的能量变化为多少?
②若入射氦核以v0=3×107m/s的速度沿两核中心连线方向轰击静止氮核。反应生成的氧核和质子同方向运动,且速度大小之比为1:50。求氧核的速度大小。
【答案】①吸收的能量为1.20MeV;②1.8×106m/s
【解析】
试题分析:①Δm =mN + mHe- mO -mp = - 0.00129u
ΔE=Δm c2= -1.20MeV
故这一核反应是吸收能量的反应,吸收的能量为1.20MeV
②mHe v0=mH vH+ mOvO
又因vO: vH =1:50
解得:vO =1.8×106m/s
【题目】为了探究质量一定是加速度与力的关系,一同学设计了如图甲所示的实验装置,其中M为小车的质量,m为砂和砂桶的质量。(不计滑轮、细绳和弹簧测力计的质量)
(1)关于实验操作过程和注意事项,下列说法正确的是 (多选,填正确选项前的字母)
A.连接弹簧测力计的细线必须与长木板平行 |
B.实验中要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M |
C.为了减小实验误差,要将带滑轮的长木板右端适当垫高,平衡摩擦力 |
D.实验时应先接通电源,再释放小车,同时记录弹簧测力计的示数 |
(2)某次实验中,该同学得到如图乙所示的一条纸带(相邻两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为 (结果保留三位有效数字)。
(3)多次改变砂和砂桶的质量m,得到多组小车的加速度a和弹簧测力计的示数F的数据,以小车的加速度a为横坐标,弹簧测力计的示数F为纵坐标,作出图线,若图线的斜率为k,则小车的质量为 (用k表示)。