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在核反应堆中,常用减速剂使快中子减速.假设减速剂的原子核质量是中子的k倍,中子与原子核的每次碰撞都可看成是弹性正碰.设每次碰撞前原子核可认为是静止的,求N次碰撞后中子速率与原速率之比.

试题分析:设中子和做减速剂的物质的原子核A的质量分别为,碰撞后速度分别为.碰撞前后的总动量和总能量守恒,有

式中为碰撞前中子速度.由题设
由①②③式得,经1次碰撞后中子速率和原速率之比为

经N次碰撞后,中子速率与原速率之比为
.⑤
点评:本题的关键是把握碰撞前后的总动量和总能量守恒列式求解
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(9分)如图所示,光滑水平面上一质量为M、长为L的木板右端靠竖直墙壁。质量为m的小滑块(可视为质点)以水平速度v0滑上木板的左端,滑到木板的右端时速度恰好为零。

①求小滑块与木板间的摩擦力大小;
②现小滑块以某一速度v滑上木板的左端,滑到木板的右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞,然后向左运动,刚好能够滑到时木板左端而不从木板上落下,试求的值

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在光滑的水平面上静止放一质量为m的木 板B,木板表面光滑,左端固定一轻质弹簧。质量为2m的木块A以速度v0从板的右端水平向左滑上木板B。在木块A与弹簧相互作用的过程中,下列判断正确的是

A.弹簧压缩量最大时,B板运动速率最大
B.B板的加速度一直增大
C.弹簧给木块A的冲量大小为2mv0/3
D.弹簧的最大弹性势能为mv02/3

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(1)下列关于原子物理学的说法中不正确的是(  )
A.β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B.仔细观察氢原子的光谱,发现它只有几条分离的不连续的亮线,其原因是氢原子辐射的光子的能量是不连续的,所以对应的光的频率也是不连续的
C.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短;比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固
D.光电效应的实验结论是:对于某种金属无论光强多强,只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应;超过极限频率的入射光频率越高,所产生的光电子的最大初动能就越大
(2)如图所示,A、B两个木块质量分别为2 kg与0.9 kg,A、B与水平地面间接触光滑,上表面粗糙,质量为0.1 kg的铁块以10 m/s的速度从A的左端向右滑动,最后铁块与B的共同速度大小为0.5 m/s,求:

①A的最终速度;
②铁块刚滑上B时的速度.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

(1)(6分)在如图所示的光电效应现象中,光电管阴极K的极限频率为v0,则阴极材料的逸出功等于__________;现用频率大于v0的光照射在阴极上,当在A、K之间加一数值为U的反向电压时,光电流恰好为零,则光电子的最大初动能为_________;若入射光频率为v(v>v0),则光电子的最大初动能为_________.

(2)(9分)如图所示,在光滑水平面上有一辆质量M="8" kg的平板小车,车上有一个质量m="1.9" kg的木块,木块距小车左端6 m(木块可视为质点),车与木块一起以v="1" m/s的速度水平向右匀速行驶. 一颗质量m0="0.1" kg的子弹以v0="179" m/s的初速度水平向左飞来,瞬间击中木块并留在其中. 如果木块刚好不从车上掉下来,求木块与平板之间的动摩擦因数(g="10" m/s2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如右图所示,小车M静置于光滑水平面上,上表面粗糙且足够长,木块m以初速度v滑上小车的上表面,则(  )
A.m的最终速度为
B.因小车上表面粗糙,故系统动量不守恒
C.当m速度最小时,小车M的速度最大
D.若小车上表面越粗糙,则系统因摩擦而产生的内能也越大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

两辆质量相同的小车,置于光滑的水平面上,有一人静止在小车A上,两车静止,如图所示.当这个人从A车跳到B车上,接着又从B车跳回A车并与A车保持相对静止,则A车的速率(   )
 
A.等于零
B.小于B车的速率
C.大于B车的速率
D.等于B车的速率

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,水平地面上静止放置着物块B和C,相距="1.0m" 。物块A以速度=10m/s沿水平方向与B正碰。碰撞后A和B牢固地粘在一起向右运动,并再与C发生正碰,碰后瞬间C的速度="2.0m/s" 。已知A和B的质量均为m,C的质量为A质量的k倍,物块与地面的动摩擦因数=0.45.(设碰撞时间很短,g取10m/s2)试: 

(1)计算与C碰撞前瞬间AB的速度;
(2)根据AB与C的碰撞过程分析k的取值范围,并讨论与C碰撞后AB的可能运动方向。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

两条船在静止的水面上沿着平行的方向匀速直线滑行,速率都是6.0 m/s,当两船相错时,各给了对方20kg的货物,此后乙船速率减为4.0 m/s、方向不变,若甲船原来的总质量是300kg,则甲船交换货物后的速度为       m/s,乙船原来的总质量为        kg。

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