在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂。中子在重水中可与核碰撞减速，在石墨中与核碰撞减速。上述碰撞可简化为弹性碰撞模型。某反应堆中快中

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在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂。中子在重水中可与

核碰撞减速，在石墨中与

核碰撞减速。上述碰撞可简化为弹性碰撞模型。某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水和石墨作减速剂，哪种减速效果更好？

答案

解：设中子质量为M_n，靶核质量为M
由动量守恒定律：M_nv₀＝M_nv₁+Mv₂
由能量守恒定律：
解得：
在重水中靶核质量：M_H＝2M_n，
在石墨中靶核质量：M_c＝12M_n，
与重水靶核碰后中子速度较小，故重水减速效果更好

举一反三

如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相同的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是

[ ]
A．A开始运动时
B．A的速度等于v时
C．B的速度等于零时
D．A和B的速度相等时

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某兴趣小组设计了一种实验装置，用来研究碰撞问题，其模型如图所示。用完全相同的轻绳将N个大小相同、质量不等的小球并列悬挂于一水平杆、球间有微小间隔，从左到右，球的编号依次为1、2、3……N，球的质量依次递减，每球质量与其相邻左球质量之比为k（k＜1）。将1号球向左拉起，然后由静止释放，使其与2号球碰撞，2号球再与3号球碰撞……所有碰撞皆为无机械能损失的正碰。（不计空气阻力，忽略绳的伸长，g取10 m/s²）
（1）设与n＋1号球碰撞前，n号球的速度为v_n，求n＋1号球碰撞后的速度。
（2）若N＝5，在1号球向左拉高h的情况下，要使5号球碰撞后升高16h（16 h小于绳长），问k值为多少？

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不定项选择两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，m_A＝1kg、m_B＝2kg、v_A＝6m/s、v_B＝2m/s，当球A追上球B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（取两球碰撞前的运动方向为正）（）

A．v_A′=5 m/s，v_B′=2.5 m/s

B．v_A′=2 m/s，v_B′=4 m/s

C．v_A′=-4 m/s，v_B′=7 m/s

D．v_A′=7 m/s，v_B′=1.5 m/s

题型：0125 模拟题难度：| 查看答案

如图所示，三个可视为质点的物块A、B、C，在水平面上排成一条直线，且彼此间隔一定距离。已知m_A=m_B=10kg，m_C=20kg，C的静止位置左侧水平面光滑，右侧水平面粗糙，A、B与粗糙水平面间的动摩擦因数μ_A=μ_B=0.4，C与粗糙水平面间动摩擦因数μ_C=0.2，A具有20J的初动能向右运动，与静止的B发生碰撞后粘在一起，又与静止的C发生碰撞，最后A、B、C粘成一个整体，g=10m/s²，求：
（1）在第二次碰撞后A、B、C组成的整体的速度大小；
（2）在第二次碰撞过程中损失的机械能；
（3）A、B、C组成的整体在粗糙的水平面上能滑行的最大距离。

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如图所示，小球A系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到水平面的距离为h。物块B质量是小球的4倍，置于粗糙的水平面上且位于O点的正下方，物块与水平面间的动摩擦因数为μ。现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生正碰（碰撞时间极短），反弹后上升至最高点时到水平面的距离为

。小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求：
（1）物块在水平面上滑行的时间t；
（2）通过计算判断A、B间碰撞为弹性碰撞还是非弹性碰撞。

题型：0127 模拟题难度：| 查看答案