Question

[物理--選修3-5]
（1）2011年3月日本發(fā)生9級大地震，并引發(fā)海嘯．位于日本東部沿海的福島核電站部分機(jī)組發(fā)生爆炸，在日本核電站周圍檢測到的放射性物質(zhì)碘131．在核泄漏中，碘的放射性同位素碘131（半衰期為8.3天）是最為危險(xiǎn)的，它可以在最短的時(shí)間內(nèi)讓人體細(xì)胞癌化，尤其是針對甲狀腺細(xì)胞，甲狀吸收后造成損傷．下列有關(guān)說法中正確的是
A．在出事故前，正常運(yùn)行的福島核電站中使用的主要核燃料是碘131
B．若現(xiàn)在有100個(gè)碘131原子核，8.3天后一定只剩下50個(gè)碘1311原子核
C．碘131發(fā)生β衰變時(shí)所釋放出的電子是原子核外電子發(fā)生電離而發(fā)射出來的
D．碘131也可以做示蹤原子；給人注射微量碘131，然后定時(shí)用探測器測量甲狀腺及鄰近組織的放射強(qiáng)度，有助于診斷甲狀腺的疾病
（2）如圖所示，已知水平面上的P點(diǎn)右側(cè)光滑，左側(cè)與滑塊m₁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．質(zhì)量分別為m₁和m₂的兩個(gè)滑塊在水平面上P點(diǎn)的右側(cè)分別以速度v₁、v₂向右運(yùn)動(dòng)，由于v₁＞v₂而發(fā)生碰撞（碰撞前后兩滑塊的速度均在一條直線上）．二者碰后m₁繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，m₂被右側(cè)的墻以原速率彈回，再次與m₁相碰，碰后m₂恰好停止，而m₁最終停在Q點(diǎn)．測得PQ間的距離為l．求第一次碰后滑塊m₁的速率．

Answer 1

分析：（1）在日本核電站周圍檢測到的放射性物質(zhì)碘131，在出事故前，正常運(yùn)行的福島核電站中使用的主要核燃料不是碘131．原子核的衰變是隨機(jī)的，有100個(gè)碘131原子核，8.3天后不一定只剩下50個(gè)碘131原子核．碘131發(fā)生β衰變時(shí)所釋放出的電子是核內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)化而成的．利用碘131的射線，可以做示蹤原子；給人注射微量碘131，然后定時(shí)用探測器測量甲狀腺及鄰近組織的放射強(qiáng)度，有助于診斷甲狀腺的疾�。�
（2）碰撞過程中兩物體所受的合外力為零，動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律列式得到兩次次碰撞后兩物體的速度與碰撞前速度的關(guān)系，m₁過P點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)過程中，摩擦力做功，動(dòng)能減小，根據(jù)動(dòng)能定理得到第二次碰撞后m₁滑塊的速度與l的關(guān)系式，聯(lián)立可求得第一次碰后滑塊m₁的速率．

解答：解：（1）A、在日本核電站周圍檢測到的放射性物質(zhì)碘131，由于衰變可知，在出事故前，正常運(yùn)行的福島核電站中使用的主要核燃料不是碘131．故A錯(cuò)誤．
B、原子核的衰變是隨機(jī)的，有100個(gè)碘131原子核，8.3天后不一定只剩下50個(gè)碘131原子核，可能這些原子核全部衰變，一個(gè)不剩，也可能一個(gè)都沒有衰變．故B錯(cuò)誤．
C、碘131發(fā)生β衰變時(shí)，所釋放出的電子是核內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)化來的．故C錯(cuò)誤．
D、利用碘131的射線，可以做示蹤原子；給人注射微量碘131，由于射線的穿透本領(lǐng)較強(qiáng)，用探測器測量甲狀腺及鄰近組織的放射強(qiáng)度，有助于診斷甲狀腺的疾�。�故D正確．
故選D
（2）設(shè)第一次碰后m₁滑塊的速度大小為v₁′，m₂滑塊的速度大小為v₂′，設(shè)向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：
   m₁v₁+m₂v₂=m₁v₁′+m₂v₂′
第二次碰撞   m₁v₁′-m₂v₂′=-m₁v₃
m₁過P點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)過程中，由動(dòng)能定理得：-μm₁gl=0-

1

2

m1

v

2 3

聯(lián)立解得：v₁′=

m1v1+m2v2-m1 2μgl

2m1

答：（1）D；
（2）第一次碰后滑塊m₁的速率是

m1v1+m2v2-m1 2μgl

2m1

．

點(diǎn)評：本題考查對衰變的理解．第2題關(guān)鍵分析物體的運(yùn)動(dòng)過程，運(yùn)用動(dòng)量守恒和動(dòng)能定理結(jié)合研究．