题文
(1)(5分)关于原子核的结合能,下列说法正确的是 (填正确答案标号。选
对I个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量
B.一重原子核衰变成α粒子和另一原子核,衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能
C.铯原子核(
)的结合能小于铅原子核(
)的结合能
D.比结合能越大,原子核越不稳定
E.自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能
(2)(10分)如图,光滑水平直轨道上有三个质童均为m的物块A、B、C。 B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质最不计).设A以速度v0朝B运动,压缩弹簧;当A、 B速度相等时,B与C恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动。假设B和C碰撞过程时间极短。求从A开始压缩弹簧直至与弹黄分离的过程中,
(ⅰ)整个系统损失的机械能;
(ⅱ)弹簧被压缩到最短时的弹性势能。
题型:未知 难度:其他题型
答案
解析
(1)原子核的结合能等于核子结合成原子核所释放的能量,也等于将原子核分解成核子所需要的最小能量,A正确;重核的比结合能比中等核小,因此重核衰变时释放能量,衰变产物的结合能之和小球原来重核的结合能,B项正确;原子核的结合能是该原子核的比结合能与核子数的乘积,虽然銫原子核(
)的比结合能稍大于铅原子核(
)的比结合能,但銫原子核(
)的核子数比铅原子核(
)的核子数少得多,因此其结合能小,C项正确;比结合能越大,要将原子核分解成核子平均需要的能量越大,因此原子核越稳定,D错;自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能最等于该原子核的结合能,E错。中等难度。
(2)(ⅰ)从A压缩弹簧到A与B具有相同速度
时,对A、B与弹簧组成的系统,由动量守恒定律得
①
此时B与C发生完全非弹性碰撞,设碰撞后的瞬时速度为
,损失的机械能为
。对B、C组成的系统,由动量守恒和能量守恒定律得
②
③
联立①②③式得
④
(ⅱ)由②式可知
,A将继续压缩弹簧,直至A、B、C三者速度相同,设此速度为
,此时弹簧被压缩至最短,其弹性势能为
。由动量守恒和能量守恒定律得
⑤
⑥
联立④⑤⑥式得
⑦
【考点定位】(1)原子核
(2)动量守恒定律
考点
据考高分专家说,试题“(1)(5分)关于原子核的结合能,下列说.....”主要考查你对 [动量守恒定律 ]考点的理解。
动量守恒定律
动量守恒定律:
1、内容:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。
2、表达式:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。
3、动量守恒定律成立的条件:
①系统不受外力或系统所受外力的合力为零;
②系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多,可以忽略不计;
③系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。
4、动量守恒的速度具有“四性”:
①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性。
动量守恒定律与机械能守恒定律的比较:
系统动量守恒的判断方法:
方法一:南动量守恒的条件判断动量守恒的步骤如下:
(1)明确系统由哪几部分组成。
(2)对系统中各物体进行受力分析,分清哪些是内力,哪些是外力。
(3)看所有外力的合力是否为零,或内力是否远大于外力,从而判断系统的动量是否守恒。
方法二:南系统动量变化情况判断动量守恒方法如下:
(1)明确初始状态系统的总动量是多少。
(2)对系统内的物体进行受力分析、运动分析,确定每一个物体的动量变化情况。
(3)确定系统动量变化情况,进而判定系统的动量是否守恒。





