题目

碳元素的单质有多种形式，下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图：    回答下列问题：     （1）金刚石、石墨、C60.碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为_____________。     （2）金刚石、石墨烯（指单层石墨）中碳原子的杂化形式分别为____、____。     （3）C60属于____晶体，石墨属于____晶体。     （4）石墨晶体中，层内C-C键的键长为142 pm，而金刚石中C-C键的键长为154 pm。其原因是金刚石中只存在C-C间的____共价键，而石墨层内的C-C间不仅在原子核物理中，研究核子与核子关联的最有效途径是“双电荷交换反应”。这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似，两个小球A和B用轻质弹簧相连，在光滑的水平直轨道上处于静止状态，在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板。右边有一小球C沿轨道以速度垧B球，如图所示，C与B发生碰撞并立即结成一个整体D，在它们继续向右运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变，然后，A球与挡板发生碰撞，碰撞后A、B都静止不动，A与接触而不粘连，过一段时间，突然解除锁定（锁定及解除锁定均无机械能损失），已知A、B、C三球的质量均为。 （1）求弹簧长度刚被锁定后A球的速度。 （2）求在A球离开挡板之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能。