Question

（1）原子彈是利用

 

反應(yīng)而獲得巨大核能，氫彈是利用

 

反應(yīng)而獲得巨大核能．如圖所示是國際原子能機(jī)構(gòu)和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織公布的新的

 

標(biāo)志．
（2）如圖所示，長L的輕繩系一個質(zhì)量為m的小球，某同學(xué)抓住輕繩上O點(diǎn)使小球在水平面內(nèi)做角速度ω的圓錐擺運(yùn)動，求：
①懸線與豎直方向的夾角θ；
②若懸點(diǎn)O離地高OO'=H（H＞L），在某一時刻懸線突然斷了，則m的落地點(diǎn)離O'的距離．

Answer 1

分析：（1）核能分為裂變和聚變兩種，裂變分為兩種：可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)和不可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，前者主要應(yīng)用在核反應(yīng)堆中，后者應(yīng)用在原子彈中；聚變主要應(yīng)用在氫彈上．
（2）①小球在重力和拉力的合力作用下做勻速圓周運(yùn)動，靠兩個力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出θ．
②懸線斷后，小球?qū)⒆銎綊佭\(yùn)動，運(yùn)用分解法，結(jié)合幾何關(guān)系求解即可．

解答：解：（1）原子彈是利用核裂變反應(yīng)而獲得巨大核能，氫彈是利用核聚變反應(yīng)而獲得巨大核能．如圖所示是國際原子能機(jī)構(gòu)和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織公布的新的輻射警示標(biāo)志．
（2）①對小球受力分析，繩子的拉力與小球所受的重力的合力為小球做圓周運(yùn)動提供向心力．
所以有：mgtanθ=mω²Lsinθ
則：θ=arccos

g

ω2L

②懸線斷后，小球?qū)⒆銎綊佭\(yùn)動，小球在水平方向的位移有：s=vt
豎直方向上有：H-Lcosθ=

1

2

gt2
所以有：s=ωLsinθ

2(H-Lcosθ)/g

由此可知：小球落地點(diǎn)到o′點(diǎn)的距離為：r=

s2+(Lsinθ)2

=Lsinθ

2ω2(H-Lcosθ)+g g

=

(1- g2 ω4L2 )( 2ω2L2H g -L2)

故答案為：（1）核裂變 核聚變 輻射警示．
（2）①懸線與豎直方向的夾角θ是arccos

g

ω2L

．
②若懸點(diǎn)O離地高OO'=H（H＞L），在某一時刻懸線突然斷了，則m的落地點(diǎn)離O'的距離是

(1- g2 ω4L2 )( 2ω2L2H g -L2)

．

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵搞清小球做圓周運(yùn)動向心力的來源，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解．