1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子.科学研究表明其核反应过程是:α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核,复核发生衰变放出质子,变成氧核.设α粒子质量为

1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子.科学研究表明其核反应过程是:α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核,复核发生衰变放出质子,变成氧核.设α粒子质量为

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1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子.科学研究表明其核反应过程是:α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核,复核发生衰变放出质子,变成氧核.设α粒子质量为m1,初速度为v0,氮核质量为m2,质子质量为m0,氧核的质量为m3,不考虑相对论效应.
①写出α粒子轰击氮核的核反应方程;
②α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间,复核的速度为多大?
③求此过程中释放的核能.
答案
①根据质量数和电荷数守恒可得α粒子轰击氮核方程为:
147N+42He→178O+11
 ②设复核的速度为v,由动量守恒定律得:
m1v0=(m1+m2)v                    
解得:v=
m1v0
m1+m2
     
③核反应过程中的质量亏损:△m=m1+m2-m0-m3
反应过程中释放的核能:
△E=△mc2=(m1+m2-m0-m3)•c2
答:①α粒子轰击氮核的核反应方程为147N+42He→178O+11H.
②复核的速度为v=
m1v0
m1+m2

③该核反应过程中释放的核能为(m1+m2-m0-m3)c2
举一反三
如图所示,质量为0.01kg的子弹以400m/s的水平速度射中一静止在光滑水平面上质量为0.19kg的木块,子弹进入木块6cm深度而相对于木块静止.则子弹的最终速度为______m/s,在此过程中,系统因摩擦而产生的热量为______J.
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如图,光滑水平面上有一质量M=4.0kg的带有圆弧轨道的平板车,车的上表面是一段长L=1.5m的粗糙水平轨道,水平轨道左侧连一半径R=0.25m的四分之一光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在O′点相切.现将一质量m=1.0kg的小物块(可视为质点)从平板车的右端以水平向左的初速度v0滑上平板车,小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5,小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A.取g=10m/s2,求:
(1)小物块滑上平板车的初速度v0的大小.
(2)小物块与车最终相对静止时,它距O′点的距离.
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如图所示,光滑的水平面上静止停放着质量均为m的A、B两辆小车,A车上静止站着一个质量为
1
3
m的人.若此人从A车跳到B车上,并与B车保持相对静止.在此过程中,A车、B车、人各自动量变化的矢量和等于______.此后,A车与B车的速度大小之比为______.
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长木板B静止于光滑水平面上,小物体A以水平初速度v0滑上B的上表面,经过一段时间,它们以相同的速度继续运动(A与B相对静止),它们的速度随时间变化的情况如图所示,则A与B的质量之比为______;整个过程中,摩擦产生的内能与A的初动能之比为______.
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我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠.观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交捧”的运动员乙前面.并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出.在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则(  )
A.甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量
B.甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反
C.甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量
D.甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功

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