[物理選修3-5模塊]
(1)2011年3月11日,日本東海岸發(fā)生9.0級地震,地震引發(fā)的海嘯摧毀了日本福島第一核電站的冷卻系統(tǒng),最終導(dǎo)致福島第一核電站的6座核反應(yīng)堆不同程度損壞,向空氣中泄漏大量碘131和銫137等放射性物質(zhì),這些放射性物質(zhì)隨大氣環(huán)流飄散到許多國家.4月4日,日本開始向太平洋排放大量帶有放射性物質(zhì)的廢水,引起周邊國家的指責(zé).下列說法中正確的是:( )
A.福島第一核電站是利用原子核衰變時(shí)釋放的核能來發(fā)電
B.碘131能自發(fā)進(jìn)行β衰變,衰變后生成的新物質(zhì)原子核比碘131原子核多一個(gè)中子而少一個(gè)質(zhì)子
C.銫137進(jìn)行β衰變時(shí),往往同時(shí)釋放出γ射線,γ射線具有很強(qiáng)的穿透能力,甚至能穿透幾厘米厚的鉛板
D.銫137進(jìn)入人體后主要損害人的造血系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng),其半衰期是30.17年,如果將銫137的溫度降低到0度以下,可以延緩其衰變速度.
(2)如圖所示,質(zhì)量為m1=3kg的1/2光滑圓弧形軌道ABC與一質(zhì)量為m2=1kg 的物塊P緊靠著(不粘連)靜置于光滑水平面上,B為半圓軌道的最低點(diǎn),AC為軌道的水平直徑,軌道半徑R=0.3m.一質(zhì)量為m3=2kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從圓弧軌道的A處由靜止釋放,g取10m/s2,求:
① 小球第一次滑到B點(diǎn)時(shí)的速度v1;
② 小球第一次經(jīng)過B點(diǎn)后,相對B能上升的最大高度h.
(1) C
(2)①設(shè)小球第一次滑到B點(diǎn)時(shí)的速度為v1,軌道和P的速度為v2,取水平向左為正方向,由水平方向動(dòng)量守恒有:(m1+m2)v2+m3v1=0………① (2分)
根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒
m3gR=(m1+m2)v22+m3v12 ………② (2分)
聯(lián)①②解得:v1=-2m/s方向向右 v 2=1m/s 方向向左 (1分)
② 小球經(jīng)過B點(diǎn)后,物塊P與軌道分離,小球與軌道水平方向動(dòng)量守恒,且小球上升到最高點(diǎn)時(shí),與軌道共速,設(shè)為v
m1v2+m3v1=(m1+m3)v ………③ (2分)
解得:v=-0.2m/s 方向向右
由機(jī)械能守恒
m1v22+m3v12=(m1+m3)v2+m3gh ………④ (2分)
解得:h=0.27m (1分)
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