Question

（1）（6分）按照現代的粒子理論，可以將粒子分為三大類：媒介子、輕子和強子，質子和中子屬于強子。強子是由更基本的粒子——夸克組成。根據夸克理論，夸克有6種，它們是上夸克、下夸克、奇夸克、璨夸克、底夸克和頂夸克。它們的帶電荷量分別為±或±，電荷量e為元電荷。已知一個質子由兩個上夸克和一個下夸克組成，一個中子由兩個下夸克和一個上夸克組成。則下列說法不正確的是     （填正確答案標號。選對1個得3分，選對2個得4分，選對3個得6分；每選錯1個扣3分，最低得分為0分）
A．上夸克的電荷量為＋
B．下夸克的電荷量為－
C．上夸克的電荷量為－
D．下夸克的電荷量為＋
E．上夸克的電荷量為＋
（2）（9分）如圖所示，兩塊厚度相同的木塊A、B，緊靠著放在光滑的水平面上靜止不動，其質量分別為m_A=2kg、m_B=1kg，它們的下表面光滑，上表面粗糙。另有質量為m_C=1kg的鐵塊C（長度不計）以v₀=10m/s的速度從木塊A的上表面左端開始運動。由于摩擦，鐵塊C最終停在木塊B上，此時木塊B和鐵塊C的共同速度為v=3m/s。設鐵塊C與木塊A、B上表面之間的動摩擦因數均為μ=0.5。重力加速度g=10m/s²。則：①鐵塊C離開木塊A時的速度為多少？②木塊A 的最終速度為多少？③木塊A的長度為多少？④鐵塊C在木塊B上相對B滑行的距離為多少？

Answer 1

（1）CDE （2）v₁=2m/s；v₂=4m/s；L_A=7.2m；L_B=0.2m

解析試題分析：（1）中子不帶電，質子帶電荷量為e,設上夸克電荷量為q₁,下夸克的電荷量為q₂,由電荷守恒定律知對于質子e="2" q₁+ q₂,，對于中子0= q₁+ 2q₂,解得，所以選CDE。
（2）鐵塊C在木塊A上滑動的過程：設A的長度為L_A，C離開A時，A的速度為v₁，C的速度為v₂，對C和A、B組成的系統，有：
m_Cv₀=(m_A+m_B)v₁+m_C v₂               （1分）
μm_CgL_A=m_Cv₀²- (m_A+m_B)v₁²-m_C v₂²             （2分）
鐵塊C在木塊B上滑動的過程：設C在B上相對B滑動的距離為L_B，
對B和C組成的系統，有：
m_Bv₁+m_Cv₂="(" m_B+ m_C)v           （1分）
μm_CgL_B=m_Bv₁²+m_Cv₂²-(m_B+m_C)v ²             （1分）
聯立以上求解得：v₁=2m/s；v₂=4m/s；L_A=7.2m；L_B=0.2m          （4分）
考點：夸克理論 電荷守恒定律 動量守恒定律 能量守恒定律