题目内容
【题目】用速度大小为v的中子轰击静止的锂核( Li),发生核反应后生成氚核和α粒子,生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反,氚核与α粒子的速度之比为7∶8,中子的质量为m,质子的质量可近似看做m,光速为c.
(1)写出核反应方程.
(2)求氚核与α粒子的速度大小.
(3)若核反应过程中放出的核能全部转化为α粒子和氚核的动能,求出质量亏损.
【答案】(1)n+Li→H+He(2)v v (3)
【解析】
(1)由题意可知,核反应方程为:n+Li→H+He
(2)设中子的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mv=-3mv1+4mv2
由题意得:v1∶v2=7∶8
解得:v1=v,v2=v.
(3)氚核和α粒子的动能之和为:Ek=×3mv12+×4mv22=mv2
释放的核能为:ΔE=Ek-Ekn=mv2-mv2=mv2
由爱因斯坦质能方程得,质量亏损为:Δm=
【题目】如图所示为某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置,两个相同质量的小车放在光滑水平板上,前端各系一根轻质细绳,绳的另一端跨过光滑轻质定滑轮各挂一个小盘,盘中可放砝码。两小车后端各系一条细绳,一起被夹子夹着使小车静止。打开夹子,两小车同时开始运动;关上夹子,两小车同时停下来,用刻度尺测出两小车的位移。下表是该同学在几次实验中记录的数据。
实验次数 | 车号 | 小车质量/g | 小盘质量/g | 车中砝码质量/g | 盘中砝码质量/g | 小车位移/cm |
1 | 甲 | 50 | 10 | 0 | 0 | 15 |
乙 | 50 | 10 | 0 | 10 | 30 | |
2 | 甲 | 50 | 10 | 0 | 10 | 27.5 |
乙 | 50 | 10 | 50 | 10 | 14 | |
3 | 甲 | 50 | 10 | 0 | 0 | 18 |
乙 | 50 | 10 | 10 | 10 |
请回答下述问题:
(1)在每一次实验中,甲、乙两小车的位移之比等于________之比,请简要说明实验原理___________。
(2)第1次实验控制了___________不变,在实验误差允许的范围内,可得出的结论是:______________。
(3)第2次实验控制了_____________不变,在实验误差允许的范围内,可得出的结论是:_______________。
(4)第3次实验时,该同学先测量了甲车的位移,再根据前两次实验结论,计算出乙车应该发生的位移,然后再测量了乙车的位移,结果他高兴地发现,理论的预言与实际符合得相当好。请问,他计算出的的位移应该是_______________