天文学家测得银河系中氦的含量约为25%.有关研究表明,宇宙中氦生成的途径有两条:一是在宇宙诞生后2分钟左右生成的;二是在宇宙演化到恒星诞生后,由恒星内部的氢核聚变反应生成的.
(1)把氢核聚变反应简化为4个氢核聚变成氦核
,同时放出两个正电子
和2个中微子(ν0),请写出氢核聚变反应的方程,并计算一次反应释放的能量;
(2)研究表明,银河系的年龄约为t=3.8×1017 s,每秒钟银河系产生的能量约为1×1037 J(即P=1×1037 J/s).现假定该能量全部来自上述氢核聚变反应,试估算银河系中氦的含量(最后结果保留一位有效数字);
(3)根据你的估算结果,对银河系中氦的主要生成途径作出判断.
(可能用到的数据:银河系质量约为M=3×1041 kg,原子质量单位1 u=1.66×10-27kg,1 u相当于1.5×10-10 J的能量,电子质量me=0.000 5 u,氦核质量mα=4.002 6 u,氢核质量mH=1.007 8 u,中微子质量为零)
质量为m=1000kg的汽车从静止开始沿平直公路启动,汽车行驶的过程中所受阻力恒为车重的k=0.2倍.汽车启动后的时间t1=10s内做匀加速运动,加速度为a1=2m/s2;然后汽车做匀减速运动,加速度大小为a2=1m/s2,直至汽车停下.则:
(1)汽车在整个运动过程中,发动机输出功率的平均值是多少?
(2)汽车在整个运动过程中,发动机输出功率的最大值是多少?
如图所示,图中弹簧Ⅰ和Ⅱ的劲度系数分别为,物体A和B的质量分别为
.在弹性限度之内,悬挂平衡.现用一定的力沿竖直方向向上托起B,使两弹簧的长度之和恰等于两弹簧原自然长度之和.试求此时天花板对弹簧作用力F等于多大.
在倾角α=的斜面上,用一根劲度系数k=100N/m的轻弹簧沿平行斜面的方向拉住一个质量为m的物体,如图所示.若发现将物体放在斜面上的PQ之间任何位置都能使之处于静止状态,并测得AP=22cm,AQ=8cm,则物体与斜面间的最大静摩擦力等于多大?
如图所示,A和B是两个同性点电荷,电量均为q,A固定在绝缘架上,B在A的正上方,且B放在一块绝缘板上,现在手持绝缘板,使B从静止起以加速度a竖直向下做匀加速运动(a<g),B的质量为m.
求:(1)B运动到离A多远的地方恰对绝缘板无压力.
(2)如果这个位置正好将初始时B、A高度分成2∶1,B点在此前的运动过程中,电场力和板的支持力对B所做的总功(已知静电力常量为K).
如下图所示,粗细均匀的长直玻璃管被轻绳倒挂于倾角为θ的斜面上,管内有一段长为h的水银柱(其密度为ρ)封闭着一段空气柱.求在下列情况下,被封闭气体的压强为多少(式中各物理量单位均为国际单位制单位)?
(1)玻璃管静止不动;
(2)剪断细绳后,玻璃管沿斜面保持平稳加速下降过程(知管与斜面间动摩擦因数为μ,且μ<tanθ).