预测题型2 计算题练1．(2022·武汉四月调研)用质子流轰击固态的重水D2O，当质子和重水中的氘核发生碰撞时，系统损失的动能如果达到核反应所需要的能量，将发生生成He核的核反应．(1)写出质子流轰击固态的重水D2O的核反应方程；(2)当质子具有最小动能E1＝1.4MeV时，用质子流轰击固态的重水D2O(认为氘核是静止的)可发生核反应；若用氘核轰击普通水的固态冰(认为质子是静止的)时，也能发生同样的核反应，求氘核的最小动能E2.已知氘核质量等于质子质量的2倍．2．(2022·聊城二模)如图1所示，A、B两木块靠在一起放在光滑的水平面上，A、B的质量分别为mA＝2.0kg、mB＝1.5kg.一个质量为mC＝0.5kg的小铁块C以v0＝8m/s的速度滑到木块A上，离开木块A后最终与木块B一起匀速运动．若木块A在铁块C滑离后的速度为vA5\n＝0.8m/s，铁块C与木块A、B间存在摩擦．求：图1(1)铁块C在滑离A时的速度；(2)摩擦力对B做的功．3．(2022·益阳四月调研)如图2所示，在足够长的水平光滑直导轨上，静止放着三个质量均为m＝1kg的小球A、B、C，现让A球以v0＝2m/s的速度正对着B球运动，A、B两球碰撞后粘在一起，两球继续向右运动并与C球发生正碰，C球的最终速度vC＝1m/s.求：图2(1)A、B两球与C球相碰前的共同速度多大？(2)两次碰撞过程中一共损失了多少动能？5\n4．(2022·怀化二模)如图3所示，光滑平台上有两个刚性小球A和B，质量分别为2m和3m，小球A以速度v0向右运动并与静止的小球B发生碰撞(碰撞过程不损失机械能)，小球B飞出平台后经时间t刚好掉入装有沙子向左运动的小车中，小车与沙子的总质量为m，速度为2v0，小车行驶的路面近似看做是光滑的，求：图3(1)碰撞后小球A和小球B的速度；(2)小球B掉入小车后的速度．5\n答案精析预测题型2 计算题练1．(1)H＋D→He (2)2.8MeV解析 (1)根据电荷数守恒、质量数守恒得，H＋D→He.(2)设质子、氘核的质量分别为m、M，当质子和氘核发生完全非弹性碰撞时，系统损失的动能最大．由动量守恒：mv0＝(m＋M)v质子轰击氘核损失的动能：ΔE1＝mv－(m＋M)v2E1＝mv2解得：ΔE1＝E1同理可得，氘核轰击质子系统损失的动能：ΔE2＝E2由于用质子轰击氘核和用氘核轰击质子核反应相同，故发生核反应所需的能量相同，由题意：ΔE1＝ΔE2＝联立解得：E2＝2.8MeV2．(1)2.4m/s (2)0.6J解析 (1)对A、B、C，由动量守恒定律：mCv0＝(mA＋mB)vA＋mCvC′①代入数据，得vC′＝2.4m/s(2)对B、C，由动量守恒定律：mBvA＋mCvC′＝(mB＋mC)v②Wf＝mBv2－mBv③由②③解得，Wf＝0.6J3．(1)1m/s (2)1.25J解析 (1)A、B相碰，满足动量守恒定律，则有mv0＝2mv15\n得A、B两球与C球相碰前的速度v1＝1m/s(2)两球与C碰撞同样满足动量守恒定律，有2mv1＝mvC＋2mv2得两球相碰后的速度v2＝0.5m/s两次碰撞损失的动能ΔEk＝mv－·2mv－mv＝1.25J4．(1)－v0，方向向左 v0，方向向右 (3)v0，方向水平向右解析 (1)设A球与B球碰撞后速度分别为v1、v2，并取方向向右为正，由系统动量守恒，有mAv0＝mAv1＋mBv2①碰撞过程中系统机械能守恒，有mAv＝mAv＋mBv②由①②解得v1＝＝－v0v2＝＝v0碰后A球的速度方向向左，B球的速度方向向右(2)B球掉入沙车的过程中系统水平方向动量守恒，取方向向右为正，有mBv2＋m车v3＝(mB＋m车)v3′，且v3＝－2v0得v3′＝v0，方向水平向右．5
