高考物理一輪復(fù)習(xí)-專項(xiàng)訓(xùn)練-物理微元法解決物理試題(編輯修改稿)
2025-04-05 04:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 碰撞，由動(dòng)量守恒定律可知：由機(jī)械能守恒定律可知：解得由于，所以碰撞后塵埃的速度對(duì)塵埃，根據(jù)動(dòng)量定理可得：，其中則飛船所受到的阻力設(shè)一個(gè)離子在電場(chǎng)中加速后獲得的速度為根據(jù)動(dòng)能定理可能得：設(shè)單位時(shí)間內(nèi)射出的離子數(shù)為，在很短的時(shí)間內(nèi)，根據(jù)動(dòng)量定理可得：則飛船所受動(dòng)車，飛船做勻速運(yùn)動(dòng)，解得：8．同一個(gè)物理問題，常常可以宏觀和微觀兩個(gè)不同角度流行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻地匯理解其物理本質(zhì).(1)如圖所示，正方體密閉容器中有大量運(yùn)動(dòng)粒子，每個(gè)粒子質(zhì)量為m，單位體積內(nèi)粒子數(shù)量n為恒量．為簡(jiǎn)化問題，我們假定：粒子大小可以忽略；其速率均為V，且與器壁各面碰撞的機(jī)會(huì)均等，與器壁碰撞前后瞬間，粒子速度方向都與器壁垂直，且速率不變．利用所學(xué)力學(xué)知識(shí)．；、n和v的關(guān)系．(注意：解題過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量，要在解題時(shí)做必要的說明)(2)熱愛思考的小新同學(xué)閱讀教科書《選修33》第八章，看到了“溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，即，(注：其中，a為物理常量，為分子熱運(yùn)動(dòng)的平均平動(dòng)動(dòng)能)”的內(nèi)容，他進(jìn)行了一番探究，查閱資料得知：第一，理想氣體的分子可視為質(zhì)點(diǎn)，分子間除了相互碰撞外，無相互作用力；第二，一定質(zhì)量的理想氣體，其壓碰P與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系為，式中為單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)，k為常數(shù).請(qǐng)根據(jù)上述信息并結(jié)合第(1)問的信息幫助小新證明，并求出a；(3)物理學(xué)中有些運(yùn)動(dòng)可以在三維空間進(jìn)行，容器邊長(zhǎng)為L(zhǎng)；而在某些情況下，有些運(yùn)動(dòng)被限制在平面(二維空間)進(jìn)行，有些運(yùn)動(dòng)被限制在直線(一維空間)進(jìn)行．大量的粒子在二維空間和一維空間的運(yùn)動(dòng)，與大量的粒子在三維空間中的運(yùn)動(dòng)在力學(xué)性質(zhì)上有很多相似性，但也有不同．物理學(xué)有時(shí)將高維度問題采用相應(yīng)規(guī)劃或方法轉(zhuǎn)化為低緯度問題處理．有時(shí)也將低緯度問題的處理方法和結(jié)論推廣到高維度．我們?cè)谇€運(yùn)動(dòng)、力、動(dòng)量等的學(xué)習(xí)中常見的利用注意分解解決平面力學(xué)問題的思維，本質(zhì)上就是將二維問題變?yōu)橐痪S問題處理的解題思路．若大量的粒子被限制在一個(gè)正方形容器內(nèi)，容器邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，每個(gè)粒子的質(zhì)量為m，單位面積內(nèi)的粒子的數(shù)量為恒量，為簡(jiǎn)化問題，我們簡(jiǎn)化粒子大小可以忽略，粒子之間出碰撞外沒有作用力，氣速率均為v，且與器壁各邊碰撞的機(jī)會(huì)均等，與容器邊緣碰撞前后瞬間，粒子速度方向都與容器邊垂直，且速率不變.(不必推導(dǎo))；B．這種情況下證還會(huì)有的關(guān)系嗎?給出關(guān)系需要說明理由．【答案】（1） b. （2）證明過程見解析；（3） ；關(guān)系不再成立．【解析】【分析】【詳解】（1）：；?t時(shí)間內(nèi)打到器壁單位面積的粒子數(shù)： 由動(dòng)量定理： 解得 （2）因單位面積上受到的分子的作用力即為氣體的壓強(qiáng)，則由（1）可知根據(jù)P與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系為P=n0 kT，則，即 其中 （3）考慮單位長(zhǎng)度，?t時(shí)間內(nèi)能達(dá)到容器壁的粒子數(shù) 1v?tn0，其中粒子有均等的概率與容器各面相碰，即可能達(dá)到目標(biāo)區(qū)域的粒子數(shù)為 由動(dòng)量定理可得：此時(shí)因f0是單位長(zhǎng)度的受力，則f0的大小不再是壓強(qiáng)，則不會(huì)有關(guān)系.9．光子具有能量，也具有動(dòng)量．光照射到物體表面時(shí)，會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生壓強(qiáng)，這就是“光壓”，光壓的產(chǎn)生機(jī)理如同氣體壓強(qiáng)；大量氣體分子與器
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