Question

[物理選修3-5]
（1）目前，在居室裝修中經常用到花崗巖、大理石等裝修材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有鈾、釷的花崗巖等巖石會釋放出放射性惰性氣體氡，而氡會發生放射性衰變，放出α、β、γ射線，這些射線會導致細胞發生癌變及呼吸道等方面的疾病，根據有關放射性知識可知，下列說法正確的是

B

A．氡的半衰期為3.8天，若取4個氡原子核，經7.6天后就一定剩下一個原子核了
B．β衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉化成質子和電子所產生的
C．γ射線一般伴隨著α或β射線產生，在這三種射線中，γ射線的穿透能力最強，電離能力也最強
D．發生α衰變時，生成核與原來的原子核相比，中子數減少了4
（2）如圖所示，平板小車C靜止在光滑的水平面上．現在A、B兩個小物體（可視為質點），分別從小車C的兩端同時水平地滑上小車．初速度V_A=1.2m/s，V_B=0.6m/s，A、B與C間的動摩擦因數都是μ=0.1．A、B、C的質量都相同．最后A、B恰好相遇而未碰撞．g取10m/s²．求：
（1）ABC共同運動的速度； 
（2）定性描述從AB滑上小車以后ABC三個物體相對地面運動的情況．

Answer 1

分析：（1）原子核的衰變是隨機的，半衰期是一個統計規律．β衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉化成質子和電子所產生的．γ射線一般伴隨著α或β射線產生，在這三種射線中，γ射線的穿透能力最強，電離能力最弱．發生α衰變時，生成核與原來的原子核相比，質量數減少了4，電荷數減小了2，中子數減小了2．
（2）（1）對于ABC三個物體組成的系統，合力為零，根據動量守恒定律求解ABC共同運動的速度；
（2）根據三個物體的受力情況，來分析物體的運動情況．A水平向右做勻減速直線運動，B先向左做勻減速直線運動，然后BC一起水平向右做勻加速直線運動，C先靜止，然后水平向右做勻加速直線運動．

解答：解：（1）A、原子核的衰變是隨機的，半衰期是一個統計規律．氡的半衰期為3.8天，若取4個氡原子核，經7.6天后，即兩個半衰期，不一定剩下一個原子核．故A錯誤．
B、β衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉化成質子和電子所產生的．故B正確．
C、γ射線一般伴隨著α或β射線產生，在這三種射線中，γ射線的穿透能力最強，電離能力最弱．故C錯誤．
D、發生α衰變時，根據質量數守恒和電荷數可知，生成核與原來的原子核相比，質量數減少了4，電荷數減小了2，中子數減小了2．故D錯誤．
故選B
（2）（1）對于ABC三個物體組成的系統，合力為零，系統的總動量守恒．取A的初速度V_A方向為正方向，三個物體的質量為m．
根據動量守恒定律得
   mV_A-mV_B=3mV
得 V=

1

3

(vA-vB)=0.2m/s．
（2）A先水平向右做勻減速直線運動，B先水平向左做勻減速直線運動，此過程，C由于受到的A、B的摩擦力大小相等、方向相反，C保持靜止狀態，由于A的初動量大于B的初動量，B的速度先減至零，然后BC一起水平向右做勻加速直線運動，當三個物體的速度相同時，三個物體一起以共同的速度水平向右做勻速直線運動．  
答：（1）B；
（2）（1）ABC共同運動的速度是0.2m/s；（2）A水平向右做勻減速直線運動，B先向左做勻減速直線運動，然后BC一起水平向右做勻加速直線運動，最后三個物體一起以共同的速度水平向右做勻速直線運動．

點評：第1題掌握三種射線的特性是關鍵．第2題分析物體的運動過程，把握解題規律是關鍵．