题文
(1)科学家初步估计月球土壤中至少有100万吨“氦3”(即 32He),它是热核聚变的重要原料如果月球开发成功,将为地球带来取之不尽的能源.已知氨3核与氘核发生聚变反应有质子流产生
①写出核反应方程,
②若该反应中质量亏损为9.0×l0-30kg,且释放的能量全部转化为生成物的总动能.试计算生成物的总动能(聚变前粒子的动能可忽略不计).
(2)“嫦娥一号”卫星在奔月过程中要经过几次变轨,已知卫星某次到达距离地球的最近点时其质量为M,速度为v0,此时卫星接到加速指令后再次加速变轨,发动机瞬间向后喷出质量为m的气体,气体向后喷出的速度大小为kv0,求加速后卫星的速度大小.(已知M=pm)
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)①根据题意设生成的新核 AZX,则由于在核反应过程中遵循质量数守恒故有3+2=1+A
解得A=4
根据核反应过程中核电荷数守恒可得2+1=1+Z
解得Z=2,
故新核为 42He
所以核反应方程式为: 32H+ 21H→ 11H+ 42He
②核反应过程中质量亏损为△m,根据爱因斯坦质能方程△E=△mC2
可得释放的能量△E=9.0×10-30×(3×108)2=8.1×10-13J
由于释放的能量全部转化为动能,故生成物的动能为8.1×10-13J.
(2)对卫星进行受力分析,在轨道的切线方向上合外力为零,动量守恒.选卫星经过地球近地点时的速度方向为正方向,加速后的卫星的速度为v,有:
Mv0=-kmv0+(M-m)v
将M=pm代入上式,得:
v=p+kp-1v0
答:(1)① 32H+ 21H→ 11H+ 42He
②生成物的总动能是8.1×10-13J.
(2)加速后卫星的速度大小是p+kp-1v0
解析
AZ
考点
据考高分专家说,试题“(1)科学家初步估计月球土壤中至少有10.....”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。





