高中物理微元法解決物理試題解題技巧和訓(xùn)練方法及練習(xí)題(更新版)
【正文】 據(jù)電源提供電能與通過電源的電量的關(guān)系可得，通過電源的電量(3)導(dǎo)體棒自NQ運(yùn)動(dòng)到剛落地過程中，對(duì)水平方向應(yīng)用動(dòng)量定理可得解得：水平方向位移對(duì)豎直方向應(yīng)用動(dòng)量定理可得解得：運(yùn)動(dòng)的時(shí)間據(jù)平均速度公式可得，導(dǎo)體棒自NQ運(yùn)動(dòng)到剛落地時(shí)這段過程的平均速度大小11．從微觀角度看，氣體對(duì)容器的壓強(qiáng)是大量氣體分子對(duì)容器壁的頻繁撞擊引起的．正方體密閉容器中有大量運(yùn)動(dòng)的粒子，每個(gè)粒子質(zhì)量為m，單位體積內(nèi)的粒子數(shù)量為n．為簡(jiǎn)化問題，我們假定：粒子大小可以忽略；速率均為v，且與容器壁各面碰撞的機(jī)會(huì)均等；與容器壁碰撞前后瞬間，粒子速度方向都與容器壁垂直，且速率不變．①利用所學(xué)力學(xué)知識(shí)，推導(dǎo)容器壁受到的壓強(qiáng)p與m、n和v的關(guān)系；②我們知道，理想氣體的熱力學(xué)溫度T與分子的平均動(dòng)能E1成正比，即，式中為比例常數(shù)．請(qǐng)從微觀角度解釋說明：一定質(zhì)量的理想氣體，體積一定時(shí)，其壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比．【答案】① ②見解析【解析】【分析】【詳解】①在容器壁附近，取面積為S，高度為的體積內(nèi)的粒子為所究對(duì)象，該體積中粒子個(gè)數(shù)可以撞擊任一容器壁的粒子數(shù)為，一個(gè)撞擊容器壁的氣體分子對(duì)其產(chǎn)生的壓力用F來表示，根據(jù)牛頓第三定律容器壁對(duì)氣體分子的力大小也為F，由得容器壁受到的壓強(qiáng)②由，解得所以一定質(zhì)量的理想氣體，體積一定時(shí)，其壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比．12．光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入地揭示了光的粒子性的一面．前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外還具有動(dòng)量．由狹義相對(duì)論可知，一定的質(zhì)量m與一定的能量E相對(duì)應(yīng)：，其中c為真空中光速．（1）已知某單色光的頻率為ν，波長為λ，該單色光光子的能量，其中h為普朗克常量．試借用質(zhì)子、電子等粒子動(dòng)量的定義：動(dòng)量=質(zhì)量速度，推導(dǎo)該單色光光子的動(dòng)量．（2）光照射到物體表面時(shí)，如同大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞一樣，將產(chǎn)生持續(xù)均勻的壓力，這種壓力會(huì)對(duì)物體表面產(chǎn)生壓強(qiáng)，這就是“光壓”，用I表示．一臺(tái)發(fā)光功率為P0的激光器發(fā)出一束某頻率的激光，光束的橫截面積為S．當(dāng)該激光束垂照射到某物體表面時(shí)，假設(shè)光全部被吸收，試寫出其在物體表面引起的光壓的表達(dá)式．【答案】（1）見解析（2）【解析】試題分析：（1）根據(jù)能量與質(zhì)量的關(guān)系，結(jié)合光子能量與頻率的關(guān)系以及動(dòng)量的表達(dá)式推導(dǎo)單色光光子的動(dòng)量；（2）根據(jù)一小段時(shí)間內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)，結(jié)合動(dòng)量定理求出其在物體表面引起的光壓的表達(dá)式．（1）光子的能量，光子的動(dòng)量，可得（2）一小段時(shí)間內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)光照射物體表面，由動(dòng)量定理產(chǎn)生的光壓解得：13．如圖所示，擺球質(zhì)量為m，懸線的長為L，把懸線拉到水平位置后放手。由牛頓第二定律有又所以有兩邊求和得聯(lián)立解得
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