Question

（1）2011年3月11日，日本东海岸发生9.0级地震，地震引发的海啸摧毁了日本福岛第一核电站的冷却系统，最终导致福岛第一核电站的6座核反应堆不同程度损坏，向空气中泄漏大量碘131和铯137等放射性物质，这些放射性物质随大气环流飘散到许多国家．4月4日，日本开始向太平洋排放大量带有放射性物质的废水，引起周边国家的指责．下列说法中正确的是：
A．福岛第一核电站是利用原子核衰变时释放的核能来发电
B．碘131能自发进行β衰变，衰变后生成的新物质原子核比碘131原子核多一个中子而少一个质子
C．铯137进行β衰变时，往往同时释放出γ射线，γ射线具有很强的穿透能力，甚至能穿透几厘米厚的铅板
D．铯137进入人体后主要损害人的造血系统和神经系统，其半衰期是30.17年，如果将铯137的温度降低到0度以下，可以延缓其衰变速度．
（2）如图所示，在光滑的水平面上有一质量为m，长度为l的小车，小车左端有一质量也是m可视为质点的物块，车子的右擘固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧（弹簧长度与车长相比可忽略），物块与小车间动摩擦因数为u，整个系统处于静止．现在给物块一个水平向右的初速度V，物块刚好能与小车右壁的弹簧接触，此时弹簧锁定瞬间解除，当物块再回到左端时，与小车相对静止．求：
（1）物块的初速度V．
（2）弹簧的弹性势能E_p．

Answer

（1）正确解答本题需要掌握：核裂变与核能的利用；三种衰变粒子的性质，以及衰变方程书写；正确理解半衰期的物理意义．
（2）由动量守恒定律及能量关系列式即可求解．
【解析】
（1）A、福岛第一核电站是利用重核裂变释放的核能进行发电的，故A正确；
B、β衰变是一个中子变为质子同时释放一个电子的过程，因此β衰变后生成的新物质原子核比碘131原子核少一个中子而多一个质子，故B错误；
C、α、β、γ三种射线中γ射线具有很强的穿透能力，故C正确；
D、半衰期长短由元素本身决定，与外界环境如温度、压强以及所处状态等无关，故D错误．
故选C．
（2）由动量守恒定律得：mv=2mv        
由能量关系有：mv2-（2m）v2=μmgL       
解得：v=2        
物体最终速度为v1，由动量守恒定定律得：mv=2mv1      
由能量关系有：EP=mv2-（2m）v12=μmgL    
 答：（1）物块的初速度为2．
（2）弹簧的弹性势能为μmgL．