(2008•佛山二模)小玉所在的学习小组在研究了“嫦娥一号”相关报道后得知,绕月卫星在完成其绕月的伟大历史使命后,最终将

(2008•佛山二模)小玉所在的学习小组在研究了“嫦娥一号”相关报道后得知,绕月卫星在完成其绕月的伟大历史使命后,最终将通过撞击月球表面完成最后的多项科学使命,对此同学们做了相关的研究并提出了相应的问题.
(1)“嫦娥一号”探月卫星执行的一项重要任务就是评估月壤中氦-3的分布和储量.两个氘核聚变生成一个氦-3的核反应方程是:2
2
1
H→
3
2
He+
1
0
n
1
0
n
+3.26MeV,请在横线上写出相应粒子的符号.
(2)同学们提出若“嫦娥一号”以速率v竖直撞击月球后,可弹回到距月球表面大约为h的高度,设此过程动能损失了50%,则由此可推算出月球表面的重力加速度g′多大?
(3)设月球半径约为地球半径的1/4,月球的质量约为地球质量的1/81,不考虑月球自转的影响,在月球上要发射一颗环月卫星,则最小发射速度多大?(地表处的重力加速度g取10m/s2,地球半径R=6400km,计算结果保留两位有效数字)
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wenli0301 花朵

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解题思路:(1)根据参与反应的粒子种类及生成粒子的种类,根据质量数守恒与核电荷数守恒写出核反应方程式.
(2)根据机械能守恒定律列式即可求解;
(3)先求出地球发射卫星的最小发射速度,通过类比即可求解.

(1)核反应方程是2
21H→
32He+
10n+3.26MeV,
(2)设竖直弹回的速度大小为v2,则:[1/2m
v22=
1
2mv2×50%
由机械能守恒定律可得:
1
2m
v22=mg′h
两式联立解得:g′=
v2
4h]
(3)设地球、月球质量分别为M1、M2,地球、月球半径分别为R1、R2,卫星质量为m,在地球、月球上发射卫星的最小速度分别为v1、v2
在地球表面附近,mg=m

v21
R1
最小发射速度v1=
gR1=
10×6400×103m/s=8km/s
对地球近地卫星,根据万有引力定律有G
M1m

R21=m

v21
R1①
对月球近地卫星,根据万有引力定律有G
M2m

R22=m

v22
R

点评:
本题考点: 机械能守恒定律;牛顿第二定律;万有引力定律及其应用;原子核的人工转变.

考点点评: 本题考查原子核反应方程、机械能守恒定律、万有引力定律、牛顿第二定律等知识.考查理解能力、综合分析能力.

1年前

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