问题 计算题

(1)2011年中国宣布突破快中子增殖反应堆技术,使核反应原料利用率提升到百分之六十以上.第一代核反应堆以铀235为裂变燃料,而在天然铀中占99%的铀238不能被利用,为了解决这个问题,科学家们研究出快中子增殖反应堆,使铀238变成高效核燃料.在快中子增殖反应堆中,使用的核燃料是钚239,裂变时释放出快中子,周围的铀238(U)吸收快中子后变成铀239(U),铀239很不稳定,经过________次β衰变后变成钚239(Pu),从而实现核燃料的增殖.铀238转变为钚239的全过程的核反应方程式为____________________________________________.

(2)如图所示,长为L=2 m的木板A质量为M=2 kg,A静止于足够长的光滑水平面上,小物块B(可视为质点)静止于A的左端,B的质量为m1=1 kg,曲面与水平面相切于M点.现让另一小物块C(可视为质点)从光滑曲面上离水平面高h=3.6 m处由静止滑下,C与A相碰后与A粘在一起,C的质量为m2=1 kg,A与C相碰后,经一段时间B可刚好离开A,g=10 m/s2.求A、B之间的动摩擦因数μ.

答案

(1)2 U+n―→U,U―→Pu+2e或U+n―→Pu+2e (2)0.15

(1)核反应过程中质量数和电荷数均守恒,U经过2次β衰变转变为Pu. U转变为Pu经历了两个过程,即U+n―→U, U―→Pu+2e,两式合并后得U+n―→Pu+2e.

(2)设C滑至水平面的速度为v,有v=

对C、A碰撞过程分析,设碰后共同速度为v1,由动量守恒有m2v=(M+m2)v1 v1

B恰好滑离A时与A有相同的速度,设为v2

对A、C、B由动量守恒定律得m2v=(M+m1+m2)v2

v2

对A、B、C由功能关系得

μm1gL= (M+m2)v (M+m1+m2)v

联立以上各式并代入数据解得μ=0.15

选择题
双选题