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3分钟左右生成的;二是在宇宙演化到恒星诞生后,由恒星内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(1H)聚变成氦核(2He),同时放出2个正电子(1e)和2个中微子(ν0),请写出该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=3.8×1017s,每秒钟银河系产生的能量约为1×1037J(即P=1×1037J/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=3×1041kg,原子质量单位1u=1.66×10-27kg,1u相当于1.5×10-10J的能量,电子能量me=0.0005u,氦核质量ma=4.0026u,氢核质量mp=1.0078u,中微子ν0质量为零.)
质量为m1=10g的小球在光滑的水平桌面上以v1=30 cm/s的速率向右运动,恰遇上质量为m2=50 g的小球以v2=10 cm/s的速率向左运动,碰撞后,小球m2恰好静止,则碰后小球m1的速度大小、方向如何?
一定质量的理想气体在某一过程中,外界对气体做功7.0×104 J,气体内能减少1.3×105 J,此过程中
(1)气体从外界吸热还是对外放热?
(2)求吸收或者放出的热量为多少?
质量的列车,在恒定的额定功率下,沿平直的轨道由静止开始出发,在运动的过程中受到的阻力大小
恒定。列车达到最大行驶速度
后,某时刻司机发现前方
处的轨道旁山体塌方,便立即紧急刹车,这时由于刹车所附加的制动力恒为
,结果列车正好到达轨道毁坏处停下。求:
(1)列车刹车时加速度的大小;
(2)列车在正常行驶过程中所受的阻力的大小;(5分)
(3)列车的额定功率。
现代观测表明,由于引力作用,恒星有“聚集”的特点,.众多的恒星组成不同层次的恒星系统,最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星,如图所示,两星各以一定速率绕其连线上某一点匀速转动,这样才不至于因万有引力作用而吸引在一起,已知双星质量分别为m1、m2,它们间的距离始终为L,引力常数为G,求:
(1)双星旋转的中心O到m1的距离;
(2)双星的转动周期.
如图所示,一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道,管道里有一个直径略小于管道内径的小球,小球在管道内做圆周运动,从B点脱离后做平抛运动,经过0.3秒后又恰好垂直与倾角为450的斜面相碰到。已知圆轨道半径为R=1m,小球的质量为m=1kg,g取10m/s2。求
(1)小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离
(2)小球经过圆弧轨道的B点时,所受轨道作用力NB的大小和方向?