核反应方程式,求出这个核反应中产生的新
核的速度v2。(不计光子的动量)
(3)解析:
22688
Ra
22286
R
24He
由动量守恒:4v1222v2
则
v2
2111
v1
0018
v1。
四、计算题:本题共3小题,共计47分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只与出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。13.(15分)水上滑梯可简化成如图所示的模型,斜槽AB和光滑圆弧槽BC平滑连接,斜槽AB的竖直高度H60m,倾角θ37。圆弧BC半径R30m,末端C点的切线水平;C点与水平面的距离h080m,人与AB间的动摩擦因数为μ02。取重力加速度g10ms2,cos3708,si
3706。一个质量m30kg的小朋友从滑梯顶端A点无初速地自由滑下,求:(1)小朋友沿斜槽AB下滑时加速度a的大小;(2)小朋友滑到C点时速度v的大小及滑到C点时受到槽面的支持力FC的大小;(3)在从C点滑出至落到水面的过程中,小朋友在水平方向位移x的大小。
f13解析:(1)小朋友沿斜槽AB下滑,由牛顿第二定律,mgsi
θμmgcosθma,
解得a44ms2
2由vB22aHsi
θ,解得小朋友滑到B点时速度vB288ms2;
从
B
到
C,由动能定理,mgR1cosθ
12
mv2
12
mvB2,
解得:v10ms。
滑到C点时,由牛顿第二定律,FCmgmv2R,
解得FC1300N。
3在从C点滑出至落到水面的过程中,小朋友做平抛运动,由h1gt2解得t04s,
2在水平方向位移x的大小xvt4m。
点评:此题考查牛顿运动定律、动能定理、平抛运动、匀变速直线运动规律等。14.(16分)如图1所示,与纸面垂直的竖直面MN的左侧空间中存在竖直向上场强大小为E25×102NC的匀强电场(上、下及左侧无界)。一个质量为m05kg、电量为q20×102C的可视为质点的带正电小球,在t0时刻以大小为v0的水平初速度向右通过电场中的一点P,当tt1时刻在电场所在空间中加上一如图2所示随时间周期性变化的磁场,使得小球能竖直向下通过D点,D为电场中小球初速度方向上的一点,PD间距为L,D到竖直面MN的距离DQ为Lπ。设磁感应强度垂直纸面向里为正。(g10ms2)(1)如果磁感应强度B0为已知量,使得小球能竖直向下通过D点,求磁场每一次作用时间t0的最小值(用题中所给物理量的符号表示);(2)如果磁感应强度B0为已知量,试推出满足条件的时刻t1的表达式(用题中所给物理量的符号表示);(3)若小球能始终在电磁场所在空间做周期性运动,则当小球运动的周期最大时,求出磁感应强度B0及运动的最大周期Tr