(2)镭核衰变放出的能量为ΔE =Δmc 2=(226.025 4-4.002 6-222.016 3)×931.5 MeV≈6.05 MeV.
(3)镭核衰变前静止,镭核衰变时动量守恒,则由动量守恒定律可得m Rn v Rn -m αv α=0①
又因为衰变放出的能量转变为氡核和α粒子的动能,则
ΔE =m Rn v +m αv ② 由①②可得
E α=
ΔE = 6.05 MeV≈5.94 MeV.
22. 解答:
(1)木块相对木盒运动及与木盒碰撞的过程中,木块与木盒组成的系统动量守恒,最终两者获得相同的速度,设共同的速度为v,木块通过的相对路程为s,则有:
mv 0=2mv
① μmgs=21mv 02-2
1·2mv 2② 由①②解得s=1.25 m
设最终木块距木盒右边为d,由几何关系可得:
d=s-l=0.45 m
(2)从木块开始运动到相对木盒静止的过程中,木盒的运动分
三个阶段:第一阶段,木盒向右做初速度为零的匀加速运动;第二阶
段,木块与木盒发生弹性碰撞,因两者质量相等,所以交换速度;第
三阶段,木盒做匀减速运动,木盒的总位移等于一、三阶段的位移之
和.为了求出木盒运动的位移,我们画出状态示意图,如图1-4所示.
设第一阶段结束时,木块与木盒的速度分别为v 1、v 2,则:
mv 0=mv 1+mv 2
③ μmgL=21mv 02-2
1m (v 12+v 22) ④ 因在第二阶段中,木块与木盒转换速度,故第三阶段开始时木盒的速度应为v 1,选木盒为研究对象 对第一阶段:μmgs 1=21mv 22 ⑤
对第三阶段:μmgs 2=21mv 12-2
1mv 2 ⑥ 从示意图得 s 盒=s 1+s 2 ⑦
图1-4