Question

[物理-選修3-5]
（1）2011年3月，日本地震引發海嘯，繼而福島核電站（世界最大的核電站）發生核泄漏．關于核電站和核輻射，下列說法中正確的是

BC

A．核反應堆發生的是輕核聚變反應
B．核反應堆發生的是重核裂變反應
C．放射性同位素的半衰期長短是由核內部本身決定，與外部條件無關
D．放射性同位素的半衰期長短與地震、風力等外部環境有關
（2）如圖所示，A、B兩木塊靠在一起放于光滑的水平面上，A、B的質量分別為m_A=2.0kg、m_B=1.5kg．一個質量為m_C=0.5kg的小鐵塊C以v₀=8m/s的速度滑到木塊A上，離開木塊A后最終與木塊B一起勻速運動．若木塊A在鐵塊C滑離后的速度為v_A=0.8m/s，鐵塊C與木塊A、B間動摩擦因數均為μ=0.4，取g=l0m/s²．求：
①鐵塊C在滑離A時的速度；
②木塊B的長度至少為多長．

Answer 1

分析：（1）核反應堆法傷的重核裂變反應，半衰期的大小由原子核內部因素決定，與其所處的物理環境和化學環境無關．
（2）對ABC為研究系統，根據動量守恒定律求出鐵塊C在滑離A時的速度大小．
對B和C為研究的系統，根據動量守恒定律求出共同的速度，結合能力守恒定律求出相對路程，從而得知木塊B的至少長度．

解答：解：（1）A、核反應堆法傷的重核裂變反應．故A錯誤，B正確．
C、半衰期的大小與外部條件無關，由原子核內部因素決定．故C正確，D錯誤．
故選BC．
（2）①鐵塊C在滑離A的瞬間，由動量守恒得m_Cv₀=（m_A+m_B）v_A+m_Cv_C   
代入數據解得v_C=2.4 m/s     
②鐵塊C和木塊B相互作用最終和B達到相同的速度
鐵塊C和B作用過程中動量守恒、能量守恒，有m_Cv_C+m_Bv_A=（m_C+m_B）v_B   

1

2

(mc+mB)vB2+μmCgs相對=

1

2

mvc2+

1

2

mBvA2
因鐵塊C沒有從木塊B上掉下來，所以木塊B的長度L≥S_相對
聯立以上方程代入數據解得L≥0.24 m 即木塊B的長度至少為0.24 m  
答：①鐵塊C在滑離A時的速度為2.4m/s．
②木塊B的長度至少為0.24m．

點評：本題第一問考查了核反應、半衰期的基本概念，難度不大，第二問考查了動量守恒定律和能量守恒定律這些知識點，難度中等，需加強訓練．