卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子。发现质子的核反应为:。已知氮核质量为mN=14.00753u,氧核的质量为mO=17.00454u,氦核质量mHe=4.00387u,质子(氢核)质量为mp=1.00815u。(已知:1uc2=931MeV,结果保留2位有效数字)求:1.这一核反应是吸收能量还是放出能量的反应?相应的能量变化为多少?2.若入射氦核以v0=3×107m/s的速度沿两核中心连线方向轰击静止氮核。反应生成的氧核和质子同方向运动,且速度大小之比为1:50。求氧核的速度大小。
一物体以一定的初速度,沿倾角可在0—90°之间任意调整的木板向上滑动,设它沿木板向上能达到的最大位移为x。若木板倾角不同时对应的最大位移x与木板倾角α的关系如图所示。g取10m/s2.求:物体初速度的大小v0。物体与木板间的动摩擦因数为μ。当α=60°时,它沿木板向上能达到的最大位移为x?
.经过天文望远镜的长期观测,人们在宇宙中已经发现了许多双星系统,通过对它们的研究,使我们对宇宙中的物质的存在形式和分布情况有了较深刻的认识。双星系统是由两个星体组成,其中每个星体的线度都远小于两个星体之间的距离。一般双星系统距离其他星体很远,可以当作孤立系统处理。现根据对某一双星系统的光学测量确定,该双星系统中每个星体的质量都是M,两者间距L,它们正围绕着两者连线的中点作圆周运动。 (1)试计算该双星系统的周期T; (2)若实验上观测到的运动周期为T’,为了解释两者的不同,目前有一种流行的理论认为,在宇宙中可能存在一种望远镜观测不到的暗物质。作为一种简化模型,我们我们假定在以两个星体连线为直径的球体内均匀分布着密度为ρ的暗物质,而不考虑其它暗物质的影响,并假设暗物质与星体间的相互作用同样遵守万有引力定律。试根据这一模型计算双星系统的运动周期T’。
(12分)如图13所示,m1(为叙述方便,其质量即用m1表示,下同)为有半径R=0.5m的竖直半圆槽的物体,另一物体m2与m1紧靠在一起共同置于光滑水平面上。一质量为m3=0.5kg的小球从光滑半圆槽的最高点无初速下滑,若m1=m2=1kg,取g=10m/s2。求: (1)m3沿半径圆槽下滑到最低点时m3和m1的速度。 (2)m3沿半径圆槽下滑到最低点后继续上升的最大高度。
.如图所示,质量为mB=14kg的木板B放在水平地面上,质量为mA=10kg的木箱A放在木板B上。一根轻绳一端拴在木箱上,另一端拴在地面的木桩上,绳绷紧时与水平面的夹角为θ=37°。已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0.5,木板B与地面之间的动摩擦因数μ2=0.4。重力加速度g取10m/s2。现用水平力F将木板B从木箱A下面匀速抽出,试求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8) (1)绳上张力T的大小; (2)拉力F的大小。
.一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车开始匀加速行驶,汽车的牵引力保持为车重的0.6倍,汽车行驶时所受阻力为车重的0.3倍,恰在这时一辆自行车以6m/s的速度匀速从后面超过汽车,则: (1)汽车从路口启动后,在追上自行车之前经多长时间两车相距最远,距离多少? (2)若该路段汽车最大速度不允许超过9m/s,则汽车开始运动后经多长时间追上自行车?