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〔物理--选修3-5〕(1)某原子核反应堆由铀棒、镉棒、慢化剂、冷却剂和水泥防护层等组成,关于它们的作用,下列说法中正确的是 (填入正确选项前的字母).A.铀棒是核反应堆的燃料B.镉棒是吸收中子的材料C.慢化剂(如石墨、重水等)起减慢核反应的作用D.冷却剂把反应堆的热量传递出去,同时使反应堆冷却(2)如图所示,光滑水平面上放置前后连接着的甲、乙两辆小车,小车的质量均为M=4kg、车长相同为L=2.5m,甲车上表面水平且光滑,乙车上表面水平但粗糙.一根通过细线拴着且被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端,质量为m=2kg的滑块P(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连,此时弹簧的弹性势能E=20J.弹簧的长度远小于车的长度,整个系统处于静止状态.两车之间有一感应机关,在它的作用下,当滑块滑过两车连接处时,两车将自动分离.现剪断细线,滑块先后在甲、乙小车上滑行,最终滑块恰好滑到乙车的另一端而未滑出乙车.取g=10m/s2,求:①滑块P滑上乙车前瞬间的速度;②滑块P与乙车之间的动摩擦因数.试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
〔物理--选修3-5〕
(1)某原子核反应堆由铀棒、镉棒、慢化剂、冷却剂和水泥防护层等组成,关于它们的作用,下列说法中正确的是
(填入正确选项前的字母).
A.铀棒是核反应堆的燃料
B.镉棒是吸收中子的材料
C.慢化剂(如石墨、重水等)起减慢核反应的作用
D.冷却剂把反应堆的热量传递出去,同时使反应堆冷却
(2)如图所示,光滑水平面上放置前后连接着的甲、乙两辆小车,小车的质量均为M=4kg、车长相同为L=2.5m,甲车上表面水平且光滑,乙车上表面水平但粗糙.一根通过细线拴着且被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端,质量为m=2kg的滑块P(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连,此时弹簧的弹性势能E
=20J.弹簧的长度远小于车的长度,整个系统处于静止状态.两车之间有一感应机关,在它的作用下,当滑块滑过两车连接处时,两车将自动分离.现剪断细线,滑块先后在甲、乙小车上滑行,最终滑块恰好滑到乙车的另一端而未滑出乙车.取g=10m/s
2
,求:
①滑块P滑上乙车前瞬间的速度;
②滑块P与乙车之间的动摩擦因数.
试题解答
见解析
(1)原子核反应堆中铀棒是核反应堆的燃料,镉棒是吸收中子的材料,慢化剂(如石墨、重水等)起减慢裂变产生的快中子的速度,冷却剂把反应堆的热量传递出去,同时使反应堆冷却.
(2)①从剪断细线,到滑块P滑上乙车前瞬间,系统的动量守恒和机械能守恒,根据两个守恒定律列方程求解滑块P滑上乙车前瞬间的速度;②由题,滑块最终恰好滑到乙车的另一端而未滑出乙车,说明滑块与乙车的速度相同,根据动量守恒定律求出共同速度,根据能量守恒定律求解动摩擦因数.
堆中的慢化剂应该是将裂变产生的快中子减慢成热中子,提高裂变反应的几率的作用,如果不减速,裂变产生的快中子容易被铀238吸收(吸收后不裂变)导致中子数量减少,链式反应无法继续进行.减慢核反应是靠某些材料吸收中子而不是减速来减慢核反应的.
(1)
A、原子核反应堆中铀棒是核反应堆的燃料.故A正确.
B、镉棒能吸收中子,控制速率.故B正确.
C、慢化剂将裂变产生的快中子减慢成热中子,提高裂变反应的几率的作用,不是减速来减慢核反应的.故C错误.
D、冷却剂把反应堆核反应产生的热量传递出去,同时使反应堆冷却.故D正确.
故选ABD.
(2)①滑块P滑上乙车前瞬间的速度为v,两车一起运动速度为V,取向右方向为正方向,则根据动量守恒和机械能守恒得
mv-2MV=0 ①
E
=
+2?
②
代入解得,v=4m/s,V=1m/s
②当滑块恰好滑到乙车的另一端而未滑出乙车时,两者速度相同,设共同速度为v′.根据动量守恒和能量守恒得
mv-MV=(m-M)v′③
μmgL=
④
代入解得,
故答案为:
(1)ABD
(2)①滑块P滑上乙车前瞬间的速度是4m/s;
②滑块P与乙车之间的动摩擦因数
.
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重核的裂变
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第1章 光学仪器与光的折射规律
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