[物理─选修3－5]天然放射性元素Pu经过次α衰变和次β衰变，最后变成铅的同位素。（

题文

[物理─选修3－5]（15分）
（1）（6分）天然放射性元素

Pu经过         次α衰变和         次β衰变，最后变成铅的同位素         。（填入铅的三种同位素

Pb、

Pb、

Pb中的一种）
（2）（9分）某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律。图中两摆摆长相同，悬挂于同一高度，A、B两摆球均很小，质量之比为1∶2。当两摆均处于自由静止状态时，其侧面刚好接触。向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角，然后将其由静止释放。结果观察到两摆球粘在一起摆动，且最大摆角成30°。若本实验允许的最大误差为±4％，此实验是否成功地验证了动量守恒定律？

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）8；4；


（2）证明见解析。

解析

（2）设摆球A、B的质量分别为

、

，摆长为l，B球的初始高度为h₁，碰撞前B球的速度为v_B.在不考虑摆线质量的情况下，根据题意及机械能守恒定律得


                                                 ①


                                                   ②
设碰撞前、后两摆球的总动量的大小分别为P₁、P₂。有
P₁=m_Bv_B                                                             ③
联立①②③式得


                                          ④
同理可得


                                    ⑤
联立④⑤式得


                                         ⑥
代入已知条件得


                                                     ⑦
由此可以推出


≤4%                                                       ⑧
所以，此实验在规定的范围内验证了动量守恒定律。

考点

据考高分专家说，试题“[物理─选修3－5]（15分）（1）（6.....”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。