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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.

解析试题分析: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
考点:考查了动量守恒定律的应用
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: 题型:计算题

(10分)如图所示,LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道,MN水平且足够长,LM下端与MN相切。质量为m的的带正电小球B静止在水平轨道上,质量为2m的带正电小球A从LM上距水平轨道高为h处由静止释放,在A球进入水平轨道之前,由于A、B两球相距较远,相互作用力可认为是零,A球进入水平轨道后,A、B两球间相互作用视为静电作用。带电小球均可视为质点。已知A、B两球始终没有接触。重力加速度为g。求:

(1)A、B两球相距最近时,A球的速度v;
(2)A、B两球相距最近时,A、B两球系统的电势能EP
(3)A、B两球最终的速度vA、vB的大小。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分)如图,质量为m的小船甲在静止在水面上,一质量为m/3的人站在船尾。另一相同小船乙以速率v0从后方驶来,为避免两船相撞,人从船尾以相对小船甲的速率v水平向后跃到乙船,求速率v至少为多大才能避免两船相撞。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,一辆质量M=3kg的小车A静止在光滑的水平面上,小车上有一质量m=1kg的光滑小球B,将一轻质弹簧压缩并锁定,此时弹簧的弹性势能为EP=6J,小球与小车右壁距离为L,解除锁定,小球脱离弹簧后与小车右壁的油灰阻挡层碰撞并被粘住,求:(i)小球脱离弹簧时小球和小车各自的速度大小;
(ii)在整个过程中,小车移动的距离。

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

(6分)如图所示装置来验证动量守恒定律,质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点,质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上,O点到A球球心的距离为L,使悬线在A球释放前伸直,且线与竖直线夹角为α,A球释放后摆到最低点时恰与B球正碰,碰撞后,A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角β处,B球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,保持α角度不变,多次重复上述实验,白纸上记录到多个B球的落点.

(1)图中s应是B球初始位置到            的水平距离.
(2)为了验证两球碰撞过程动量守恒,应测得的物理量有:                                  .
(3)用测得的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量:
pA=        ,pA′=        ,pB=        ,pB′=        .

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,质量均为m的两块完全相同的木块A、B,放在一段粗糙程度相同的水平地面上,木块A、B间夹有一小块炸药(炸药的质量可以忽略不计)。让A、B以初速度v0一起从O点滑出,滑行一段距离后到达P点,速度变为v0/2,此时炸药爆炸使木块A、B脱离,发现木块B立即停在原位置,木块A继续沿水平方向前进。已知O、P两点间的距离为x,炸药爆炸时释放的化学能50%转化为木块的动能,爆炸时间很短可以忽略不计,求:

i. 木块与水平地面的动摩擦因数μ;
ii.炸药爆炸时释放的化学能。

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

物体做机械振动的回复力( )

A.必定是区别于重力、弹力、摩擦力的另一种力 
B.必定是物体所受的合力 
C.可以是物体受力中的一个力 
D.可以是物体所受力中的一个力的分力 

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x=Asint,则质点    

A.第1 s末与第3 s末的位移相同 
B.第1 s末与第3 s末的速度相同 
C.第3 s末至第5 s末的位移方向都相同 
D.第3 s末至第5 s末的速度方向都相同 

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