【物理】高考必備物理微元法解決物理試題技巧全解及練習(xí)題(編輯修改稿)
2025-04-01 22:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 中拉力隨s均勻變化時(shí)，拉力做功為：，故當(dāng)拉力大小由F1隨時(shí)間均勻增大到F2時(shí)（曲線情況），做功大于，根據(jù)動(dòng)能定理可知小車增加的動(dòng)能大于，A錯(cuò)誤B正確；C．因?yàn)槔κ请S時(shí)間均勻增大，故在t時(shí)間內(nèi)拉力的平均值為：，所以物體動(dòng)量增加量為：，C正確；D．根據(jù)牛頓第二定律可知在力隨時(shí)間均勻增大的過程中物體運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸增大，即圖像的斜率增大（圖中紅線所示，而黑線表示做勻加速直線運(yùn)動(dòng)情況）。根據(jù)圖像的面積表示位移可知小車的位移小于，D正確。故選BCD。10．根據(jù)量子理論，光子的能量為E=hv，其中h是普朗克常量．（1）根據(jù)愛因斯坦提出的質(zhì)能方程E=mc2，光子的質(zhì)量可表示為m=E/c2，由動(dòng)量的定義和相關(guān)知識(shí)，推導(dǎo)出波長(zhǎng)為λ的光子動(dòng)量的表達(dá)式p=h/λ；（2）光子能量和動(dòng)量的關(guān)系是E=pc．既然光子有動(dòng)量，那么光照到物體表面，光子被物體吸收或反射時(shí)，都會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生壓強(qiáng)，這就是“光壓”．a(chǎn). 一臺(tái)二氧化碳?xì)怏w激光器發(fā)出的激光功率為P0=103W，發(fā)出的一細(xì)束激光束的橫截面積為S=1mm2．若該激光束垂直照射到物體表面，且光子全部被該物體吸收，求激光束對(duì)該物體產(chǎn)生的光壓P0的大??；b. 既然光照射物體會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生光壓，科學(xué)家設(shè)想在遙遠(yuǎn)的宇宙探測(cè)中，可以用光壓為動(dòng)力使航天器加速，這種探濺器被稱做“太陽帆”．設(shè)計(jì)中的某個(gè)太陽帆，在其運(yùn)行軌道的某一階段，正在朝遠(yuǎn)離太陽的方向運(yùn)動(dòng)，太陽帆始終保持正對(duì)太陽．已知太陽的質(zhì)量為21030kg，引力常量G=71011Nm2/kg2，太陽向外輻射能量的總功率為P=41026W，太陽光照到太陽帆后有80%的太陽光被反射．探測(cè)器的總質(zhì)量為m=50kg．考慮到太陽對(duì)探測(cè)器的萬有引力的影響，為了使由太陽光光壓產(chǎn)生的推動(dòng)力大于太陽對(duì)它的萬有引力，太陽帆的面積S至少要多大？（計(jì)算結(jié)果保留1位有效數(shù)字）【答案】（1）證明見解析；（2）a. ；b. 【解析】【分析】【詳解】（1）光子的能量E=mc2E＝hν＝h光子的動(dòng)量p=mc可得 （2）一小段時(shí)間△t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F△t=np產(chǎn)生的光壓I＝解得I＝帶入數(shù)據(jù)解得：I=（3）由（2）同理可知，當(dāng)光80%被反射，20%被吸收時(shí)，產(chǎn)生的光壓 距太陽為r處光帆受到的光壓太陽光對(duì)光帆的壓力需超過太陽對(duì)探測(cè)器的引力IS′＞G 解得S′＞ 帶入數(shù)據(jù)解得【點(diǎn)睛】考查光子的能量與動(dòng)量區(qū)別與聯(lián)系，掌握動(dòng)量定理的應(yīng)用，注意建立正確的模型是解題的關(guān)鍵；注意反射的光動(dòng)量變化為2mv，吸收的光動(dòng)量變化為mv．11．兩根足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌固定于同一水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng)，導(dǎo)軌上垂直放置兩根導(dǎo)體棒a和b，俯視圖如圖甲所示。兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m，電阻均為R，回路中其余部分的電阻不計(jì)，在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)，有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且均可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑行，開始時(shí)，兩棒均靜止，間距為x0，現(xiàn)給導(dǎo)體棒a一向右的初速度v0，并開始計(jì)時(shí)，可得到如圖乙所示的圖像（表示兩棒的相對(duì)速度，即）。求：（1）
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