Question

【物理—選修3-5】（15分）
(1)  (6分)關于核電站和核輻射，下列說法中正確的是（    ）
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） (9分)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="2.0" kg ,="1.5" kg 。一個質量為="0.5" kg的小鐵塊C以v₀="8" m/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="0.8" m/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

（1）BC（2）v_C="2.4" m/s  0.24 m

試題分析：(1). 核電站是利用重核的裂變來發電的，重核的裂變形成的鏈式反應是可在人工控制下進行的．而輕核的聚變現在是無法人工控制的，核反應堆發生的是重核裂變反應，所以選項B正確、A錯誤．
放射性元素衰變的快慢是由核內部自身的因素決定的，跟原子所處的化學狀態和外部條件沒有關系．所以選項C正確、D錯誤．
故答案為：BC
(2).解
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 (2分)
代入數據解得v_C="2.4" m/s      (1分)
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
m_Cv_C＋m_Bv_A= (m_C＋m_B)v_B   (1分)
  (2分)
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    (1分)
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    (2分)
點評：重核的裂變是由重的原子核變化為輕的原子核，輕核的聚變是由較輕的原子核變化為較重的原子核．要清晰的區分這兩種核變化．利用動量守恒定律解決問題時，要注意分析各個狀態的物理量．