Question

（1）碘131核不穩(wěn)定，會發(fā)生β衰變，其半衰變期為8天．碘131核的衰變方程：

I

31 S3

→

₅₄¹³¹X+_-1⁰e

（衰變后的元素用X表示）．經(jīng)過

16

天75%的碘131核發(fā)生了衰變．
（2）某實驗小組在利用單擺測定當(dāng)?shù)刂亓�加速度的實驗中�?br />①用游標(biāo)卡尺測定擺球的直徑，測量結(jié)果如圖1所示，則該擺球的直徑為

0.97

 cm．
②小組成員在實驗過程中有如下說法，其中正確的是

C

．（填選項前的字母）
A．把單擺從平衡位置拉開30°的擺角，并在釋放擺球的同時開始計時
B．測量擺球通過最低點(diǎn)100次的時間t，則單擺周期為

t

100

C．用懸線的長度加擺球的直徑作為擺長，代入單擺周期公式計算得到的重力加速度值偏大
D．選擇密度較小的擺球，測得的重力加速度值誤差較小
（3）質(zhì)量為0.4kg的小球沿光滑水平面以0.5m/s的速度沖向墻壁，又以0.4m/s的速率被墻反彈回（如圖2所示）．若球與墻壁的作用時間為0.05s，則小球受到墻壁的平均沖力為

7.2

N．

Answer 1

分析：根據(jù)衰變過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒列出衰變方程．
游標(biāo)卡尺的讀法，先確定分度數(shù)，從而確定精確度，進(jìn)行讀數(shù)；
知道周期為一次全振動的時間；擺角很小的情況下單擺的振動才是簡諧運(yùn)動；
單擺擺球經(jīng)過平衡位置的速度最大，最大位移處速度為0，在平衡位置計時誤差最�。挥蓡螖[的周期公式即可求解；
動量是矢量，先規(guī)定正方向，表示出初動量p₁和末動量p₂，合外力沖量△p=p₂-p₁．
球與墻壁的作用過程中，小球受到墻的作用力，使動量發(fā)生了改變，根據(jù)動量定理求出小球受到墻壁的平均作用力．

解答：解：（1）根據(jù)衰變過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒列出衰變方程：
₅₃¹³¹I→₅₄¹³¹X+_-1⁰e，
半衰變期為8天，m=m0(

1

2

)

t

T

，m₀為衰變前得質(zhì)量，m為經(jīng)過時間t后的剩余質(zhì)量，T為半衰期．
有75%的碘131核發(fā)生了衰變，說明m=

1

4

m₀，
解得：t=16天．
所以經(jīng)過16天有75%的碘131核發(fā)生了衰變．
（2）是10分度的卡尺，其精確度為0.1mm
則圖示讀數(shù)為：9+7×0.1=9.7mm=0.97cm
②A、用單擺的最大擺角應(yīng)小于5°，故A錯誤；
B、一個周期的時間內(nèi)，擺球通過最低點(diǎn)2次，故B錯誤；
C、由單擺的周期公式可推出重力加速度的計算式g=

4π2L

T2

可知，擺長偏大則代入單擺周期公式計算得到的重力加速度值偏大，故C正確；
D、為減小實驗誤差因，應(yīng)選擇密度較大的擺球，故D錯誤．
故選C．
（3）設(shè)小球的平均作用力為F，對小球的撞墻的過程使用動量定理
所以有Ft=mv₂-（-mv₁）
代入數(shù)據(jù)，得平均力大小為F=7.2N
其方向與規(guī)定正方向同向．
故答案為（1）₅₄¹³¹X+_-1⁰e，16天
（2）①0.97cm    ②C    （2）7.2

點(diǎn)評：根據(jù)衰變前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒求出生成物的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)．掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．簡諧運(yùn)動是一種理想的運(yùn)動模型，單擺只有在擺角很小，空氣阻力影響不計的情況下單擺的振動才可以看成簡諧運(yùn)動，要知道影響實驗結(jié)論的因素．對于碰撞過程求解沖力，一般根據(jù)動量定理研究，解題時要注意矢量的方向．