【正文】 (11)代入有關數(shù)據(jù)得 (12) 3．由動量守恒和能量守恒有 (12) (13)以表示反應中產(chǎn)生的中子速度方向與入射質子速度方向的夾角，如圖所示，根據(jù)余弦定律有 (14)令 (15) (16) (17)把(15)、(16)、(17)式代入(13)、(14)兩式得 （18） （19）由（18）、（19）式，消去后，得 （20）令 ， （21）得 （22）根據(jù)題給的入射質子的動能和第1問求得的反應能的值，由(21)式可知，故（22）式的符合物理意義的解為 （23）將具體數(shù)據(jù)代入（21）、（23）式中，有 (24) (如果得到 MeV,也是對的.)第2問的其他解法解法一為了研究閾能，只考慮碰撞前后各粒子都沿同一直線運動的情況．若碰撞后和中子的速度相同，即粘在一起運動(完全非彈性碰撞)，則在碰撞過程中損失的機械能最多，若所損失的機械能正好等于反應能，則入射質子的動能最小，這最小動能便是閾能. 設質子的入射速度大小為，反應后和中子的速度大小為，根據(jù)動量守恒和能量守恒有 (1) (2)由（1）、（2）式可得 (3)所以閾能為 　(4)利用第1問中的(1)式，并注意到 有 在忽略項的情況下，(4)式可簡化為 (5) 代入有關數(shù)據(jù)得 (6)第2問8分(1)、(2)式各3分，(4)式或(5)式1分，(6)式1分．解法二在牛頓力學中可以證明，則質點系的動量守恒，質心速度不變，故質心動能亦恒定不變；如果質點系內部的相互作用導致質點系機械能的變化，則可變化的機械能只能是各質點相對質心運動的動能. 在本題中，如果質子與氚發(fā)生反應后，生成的中子和氦相對質心都靜止，則質子與氚相對質心運動的動能之和全部轉化成反應能，反應后系統(tǒng)的動能只有質心的動能，在這請況下，轉化成其他形式能量的機械能最多，入射質子的動能最小，.以和分別表示質子和氚相對質心的速度，有 (1)因系統(tǒng)質心的速度 (2)而 (3) (4)由(1)、(3)、(4)式得 (5) 在牛頓力學中，系統(tǒng)的總質量是恒定不變的，這就導致系統(tǒng)質心的動能在反應前后恒定不變的結論，但在本題中，損失掉的機械能導致系統(tǒng)總質量的變化，使反應前系統(tǒng)的總質量與反應后系統(tǒng)的總質量不相等，即．如果仍沿用牛頓力學的結論，對一個孤立系統(tǒng)，其質心速度是不會改變的，故反應后質心的動能應為 而 由此可見，在忽略的條件下 而入射質子的閥能 (6)由(2)、(5)、(6)式得 (7)代入有關數(shù)據(jù)得 (8)第2問8分(1)、(5) 、(6)式各2分， (7)式1分，、(8)式1分.解法三考慮反應前后各粒子都沿同一直線運動的情況，若入射質子與與靜止的發(fā)生完全非彈性碰撞，即反應后產(chǎn)生的中子和以相同的速度運動，表示的靜止質量，表示中子的靜止質量，表示的靜止質量，設質子的入射速度大小為，反應后和中子的速度大小都為，根據(jù)動量守恒和能量守恒有 (1) (2)(1)、(2)兩式得 (3)把(3)式代入(1)式，經(jīng)整理得 (4) 由 (5)可得 (6)若入射質子的閾能為，有 (7)由(4)、(6)、(7)式可得 (8)利用題給條件并引入反應能，得 (9)或有 (10)代入有關數(shù)據(jù)得 (11)第2問8分(1)、(2) 、(8)式各2分， (9)或(10)式1分， (11)式1分．