高考物理微元法解決物理試題練習(xí)題及答案及解析(編輯修改稿)
2025-04-05 04:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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．9．如圖所示，一質(zhì)量為m＝＝．在拉力作用下沿圓弧緩慢運(yùn)動(dòng)到B端（圓弧AB在豎直平面內(nèi)）．拉力F大小不變始終為15N，方向始終與物體所在位置的切線成37176。角．圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角為60176。，BD邊豎直，g取10m/s2．求這一過程中（cos37176。＝）： (1)拉力F做的功。(2)重力mg做的功。(3)圓弧面對(duì)物體的支持力FN做的功。(4)圓弧面對(duì)物體的摩擦力Ff做的功.【答案】（1） （2）50J （3）0 （4）【解析】【分析】【詳解】(1)將圓弧分成很多小段ll…、ln，拉力在每小段上做的功為WW…、Wn，因拉力F大小不變，方向始終與物體所在位置的切線成37176。角，所以：W1＝Fl1cos37176。，W2＝Fl2cos37176。，…，Wn＝Flncos37176。，所以拉力F做的功為： (2)重力mg做的功WG＝mgR（1cos60176。）＝50J．(3)物體受到的支持力FN始終與物體的運(yùn)動(dòng)方向垂直，所以WF＝0．(4)因物體在拉力F作用下緩慢移動(dòng)，則物體處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，合外力做功為零，所以WF＋WG＋WFf＝0，則WFf＝－WF－WG＝－＋50J＝－．【點(diǎn)睛】本題考查動(dòng)能定理及功的計(jì)算問題，在求解F做功時(shí)要明確雖然力是變力，但由于力和速度方向之間的夾角始終相同，故可以采用“分割求和”的方法求解．10．對(duì)于同一物理問題，常?？梢詮暮暧^與微觀兩個(gè)不同角度進(jìn)行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻地理解其物理本質(zhì)．在正方體密閉容器中有大量某種氣體的分子，每個(gè)分子質(zhì)量為m，單位體積內(nèi)分子數(shù)量n為恒量．為簡(jiǎn)化問題，我們假定：分子大小可以忽略；分子速率均為v，且與器壁各面碰撞的機(jī)會(huì)均等；分子與器壁碰撞前后瞬間，速度方向都與器壁垂直，且速率不變．（1）求一個(gè)氣體分子與器壁碰撞一次給器壁的沖量I的大??；（2）每個(gè)分子與器壁各面碰撞的機(jī)會(huì)均等，則正方體的每個(gè)面有六分之一的幾率．請(qǐng)計(jì)算在Δt時(shí)間內(nèi)，與面積為S的器壁發(fā)生碰撞的分子個(gè)數(shù)N；（3）大量氣體分子對(duì)容器壁持續(xù)頻繁地撞擊就形成了氣體的壓強(qiáng)．對(duì)在Δt時(shí)間內(nèi)，與面積為S的器壁發(fā)生碰撞的分子進(jìn)行分析，結(jié)合第（1）（2）兩問的結(jié)論，推導(dǎo)出氣體分子對(duì)器壁的壓強(qiáng)p與m、n和v的關(guān)系式．【答案】（1）（2） （3）【解析】（1）以氣體分子為研究對(duì)象，以分子碰撞器壁時(shí)的速度方向?yàn)檎较?根據(jù)動(dòng)量定理 由牛頓第三定律可知，分子受到的沖量與分子給器壁的沖量大小相等方向相反所以，一個(gè)分子與器壁碰撞一次給器壁的沖量為 ；（2）如圖所示，以器壁的面積S為底，以vΔt為高構(gòu)成柱體，由題設(shè)條件可知，柱體內(nèi)的分子在Δt時(shí)間內(nèi)有1/6與器壁S發(fā)生碰撞，碰撞分子總數(shù)為 （3）在Δt時(shí)間內(nèi)，設(shè)N個(gè)分子對(duì)面積為S的器壁產(chǎn)生的作用力為FN個(gè)分子對(duì)器壁產(chǎn)生的沖量 根據(jù)壓強(qiáng)的定義 解得氣體分子對(duì)器壁的壓強(qiáng) 點(diǎn)睛：根據(jù)動(dòng)量定理和牛頓第三定律求解一個(gè)分子與器壁碰撞一次給器壁的沖量；以Δt時(shí)間內(nèi)分子前進(jìn)的距離為高構(gòu)成柱體，柱體內(nèi)1/6的分子撞擊柱體的一個(gè)面，求出碰撞分子總數(shù)；根據(jù)動(dòng)量定理求出對(duì)面積為S的器壁產(chǎn)生的撞擊力，根據(jù)壓強(qiáng)的定義求出壓強(qiáng)；11．守恒定律是自然界中某種物理量的值恒定不變的規(guī)律，它為我們解決許多實(shí)際問題提供了依據(jù)．在物理學(xué)中這樣的守恒定律有很多，例如：電荷守恒定律、質(zhì)量守恒定律、
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