Question

（12分）如圖所示，質(zhì)量為m的球系于長L=0.8m的輕繩末端，繩的另一端系于O點。將小球移到輕繩水平的位置后釋放，小球擺到最低點A時，恰與原靜止于水平面上的物體P相碰。碰后小球回擺，上升的最高點為B（圖中未畫出），A、B的高度差為h=0.20m。已知物體P的質(zhì)量為M=3m，物體P與水平面間動摩擦因數(shù)，小球與P的相互作用時間極短，不計空氣阻力，。求P能沿水平面滑行的距離。

 

Answer 1

（12分）解：（1）衰變方程為

   ①   （2分）

   ②   （2分）

或合起來有   ③   （寫出③式直接給4分）

   （2）上述衰變過程的質(zhì)量虧損為  ④  （1分）

放出的能量為   ⑤   （1分）

由能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律可知，此能量是鈾核的動能、a粒子的動能光子的能量之和   ⑥  （1分）

由④⑤⑥式得   ⑦  （1分）

設(shè)衰變后的鈾核和a粒子的速度分別為V_U和，則由動量守恒有

   ⑧   （1分）

又由動能的定義知   ⑨  （1分）

由⑧⑨式得   ⑩  （1分）

由⑦⑩式得

代入題給數(shù)據(jù)得  （1分）