Question

（1）關(guān)于核衰變和核反應(yīng)的類型，下列表述正確的有

AC

A．

238 92

U→

234 90

Th+

4 2

He是α衰變     B．

14 7

N+

4 2

He→

17 8

O+

1 1

H是β衰變
C．

2 1

H+

3 1

H→

4 2

He+

1 0

n是輕核聚變   D．

82 34

Se→

82 36

Kr+2

0 -1

e是重核裂變
（2）如圖所示，光滑水平面上，輕彈簧兩端分別拴住質(zhì)量均為m的小物塊A和B，B物塊靠著豎直墻壁．今用水平外力緩慢推A，使A、B間彈簧壓縮，當(dāng)壓縮到彈簧的彈性勢(shì)能為E時(shí)撤去此水平外力，讓A和B在水平面上運(yùn)動(dòng)．求：
①當(dāng)B離開墻壁時(shí)，A物塊的速度大小；
②當(dāng)彈簧達(dá)到最大長(zhǎng)度時(shí)A、B的速度大小；
③當(dāng)B離開墻壁以后的運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧彈性勢(shì)能的最大值．

Answer 1

分析：（1）解答本題需要掌握：正確應(yīng)用質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒正確書寫核反應(yīng)方程；明確裂變和聚變反應(yīng)特點(diǎn)，知道α、β衰變現(xiàn)象，并能正確書寫其衰變方程．
（2）當(dāng)剛離開墻壁時(shí)，由機(jī)械能守恒求出A物塊的速度大小；當(dāng)彈簧彈性勢(shì)能最大時(shí)，A、B速度相等，由動(dòng)量守恒求解；根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒求解彈簧彈性勢(shì)能的最大值．

解答：解：（1）A、α衰變是原子核自發(fā)放射α粒子的核衰變過程，α粒子是電荷數(shù)為2、質(zhì)量數(shù)為4的氦核He，故A正確；
B、原子核自發(fā)的放出電子的衰變過程稱為β衰變，故B錯(cuò)誤；
C、輕核聚變是把輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，釋放出核能的反應(yīng)稱聚變反應(yīng)，由此可知C正確；
D、重核裂變生成的核質(zhì)量相近，所以此方程不是重核裂變，是β衰變，故D錯(cuò)誤．
故選：AC．
（2）當(dāng)剛離開墻壁時(shí)，設(shè)A的速度為v₀，由機(jī)械能守恒有：

1

2

mv₀²=E          
解得：v₀=

2E m

      
以后運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)彈簧彈性勢(shì)能最大時(shí)，A、B速度相等，設(shè)為v，由動(dòng)量守恒有：
2mv=mv₀       
解得：v=

1

2

2E m

根據(jù)機(jī)械能守恒，最大彈性勢(shì)能為：
E_p=

1

2

mv₀²-

1

2

×2mv²   
解得：E_p=

1

2

E             
答：①當(dāng)B剛離開墻壁時(shí)，A物塊的速度大小是

2E m

．
②當(dāng)彈簧達(dá)到最大長(zhǎng)度時(shí)A、B的速度大小是

1

2

2E m

．
③在B離開墻壁以后的運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧彈性勢(shì)能的最大值是

1

2

E．

點(diǎn)評(píng)：（1）對(duì)于原子物理中核反應(yīng)方程、裂變、聚變等基本知識(shí)要熟練掌握和應(yīng)用．
（2）正確認(rèn)識(shí)動(dòng)量守恒條件和機(jī)械能守恒條件是解決本題的關(guān)鍵了．如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量和為零，那么這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變；系統(tǒng)只有重力或彈力做功為機(jī)械能守恒條件．