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在核反應堆中，常用減速劑使快中子減速．假設減速劑的原子核質量是中子的k倍，中子與原子核的每次碰撞都可看成是彈性正碰．設每次碰撞前原子核可認為是靜止的，求N次碰撞后中子速率與原速率之比．

試題分析：設中子和做減速劑的物質的原子核A的質量分別為

和

，碰撞后速度分別為

和

.碰撞前后的總動量和總能量守恒，有

①

②
式中

為碰撞前中子速度．由題設

③
由①②③式得，經1次碰撞后中子速率和原速率之比為

④
經N次碰撞后，中子速率與原速率之比為

.⑤
點評：本題的關鍵是把握碰撞前后的總動量和總能量守恒列式求解

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相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（9分）如圖所示，光滑水平面上一質量為M、長為L的木板右端靠豎直墻壁。質量為m的小滑塊（可視為質點）以水平速度v₀滑上木板的左端，滑到木板的右端時速度恰好為零。

①求小滑塊與木板間的摩擦力大小；
②現小滑塊以某一速度v滑上木板的左端，滑到木板的右端時與豎直墻壁發生彈性碰撞，然后向左運動，剛好能夠滑到時木板左端而不從木板上落下，試求

的值

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在光滑的水平面上靜止放一質量為m的木板B，木板表面光滑，左端固定一輕質彈簧。質量為2m的木塊A以速度v₀從板的右端水平向左滑上木板B。在木塊A與彈簧相互作用的過程中，下列判斷正確的是

A.彈簧壓縮量最大時，B板運動速率最大
B.B板的加速度一直增大
C.彈簧給木塊A的沖量大小為2mv₀/3
D.彈簧的最大彈性勢能為mv₀²/3

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（1）下列關于原子物理學的說法中不正確的是（　　）
A．β衰變現象說明電子是原子核的組成部分
B．仔細觀察氫原子的光譜,發現它只有幾條分離的不連續的亮線,其原因是氫原子輻射的光子的能量是不連續的,所以對應的光的頻率也是不連續的
C．放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短；比結合能越小表示原子核中的核子結合得越牢固
D．光電效應的實驗結論是：對于某種金屬無論光強多強，只要光的頻率小于極限頻率就不能產生光電效應；超過極限頻率的入射光頻率越高，所產生的光電子的最大初動能就越大
（2）如圖所示，A、B兩個木塊質量分別為2 kg與0.9 kg，A、B與水平地面間接觸光滑，上表面粗糙，質量為0.1 kg的鐵塊以10 m/s的速度從A的左端向右滑動，最后鐵塊與B的共同速度大小為0.5 m/s，求：

①A的最終速度；
②鐵塊剛滑上B時的速度．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

（1）（6分）在如圖所示的光電效應現象中，光電管陰極K的極限頻率為v₀，則陰極材料的逸出功等于__________；現用頻率大于v₀的光照射在陰極上，當在A、K之間加一數值為U的反向電壓時，光電流恰好為零，則光電子的最大初動能為_________；若入射光頻率為v(v>v₀)，則光電子的最大初動能為_________.

（2）（9分）如圖所示，在光滑水平面上有一輛質量M="8" kg的平板小車，車上有一個質量m="1.9" kg的木塊，木塊距小車左端6 m（木塊可視為質點），車與木塊一起以v="1" m/s的速度水平向右勻速行駛. 一顆質量m₀="0.1" kg的子彈以v₀="179" m/s的初速度水平向左飛來，瞬間擊中木塊并留在其中. 如果木塊剛好不從車上掉下來，求木塊與平板之間的動摩擦因數