(1)(6分)一质子束入射到静止靶核上,产生如下核反应:p+
→x+n式中p代表质子,n代表中子,x代表核反应产生的新核。由反应式可知,新核x的质子数为 ,中子数为 。
(2)(9分)在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A和B,两者相距为d。现给A一初速度,使A与B发生弹性正碰,碰撞时间极短:当两木块都停止运动后,相距仍然为d。已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ,B的质量为A的2倍,重力加速度大小为g。求A的初速度的大小。
(1)14 13
(2)
(1)由,由质量数守恒定律和电荷数守恒可得,新核的质子数为14,中子数为13。
(2)设物块A的初速度为,运动距离d的速度为v,A、B碰后的速度分别为v1、v2,运动的距离分别为x1、x2,由于A、B发生弹性正碰,时间极短,所以碰撞墙后动量守恒,动能守恒,有
①
②
①②联立解得 ③
④
A、B与地面的动摩擦因数均为,有动能定理得
⑤
⑥
由题意知 ⑦
再由 ⑧
联立③至⑧式解得 ⑨
另解:由牛顿第二定律得,⑤
所以A、B的加速度均为 ⑥
A、B均做匀减速直线运动
对A物体有:碰前 ⑦
碰后:A物体反向匀减速运动: ⑧
对B物体有 ⑨
由题意知 ⑩
②③⑤⑦⑧⑨联立解得 (11)
将上式带入⑥解得 (12)
【考点定位】动量守恒定律、弹性正碰、匀减速直线运动规律、动能定理、牛顿第二定律。