高考物理微元法解決物理試題練習(xí)題及答案及解析-資料下載頁(yè)
2025-04-05 04:38本頁(yè)面
【正文】 阻各做了多少功？【答案】；；WF阻=F阻πL【解析】【分析】【詳解】因?yàn)槔T在運(yùn)動(dòng)過程中，始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直，故不做功，即重力在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中始終不變，小球在豎直方向上的位移為L(zhǎng)，所以如圖所示，F(xiàn)阻所做的功就等于每個(gè)小弧段上F阻所做功的代數(shù)和。即14．根據(jù)量子理論，光子不但有動(dòng)能，還有動(dòng)量，其計(jì)算式為，其中是普朗克常量，是光子的波長(zhǎng). 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)，光都會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生壓強(qiáng)，這就是“光壓”.既然光照射物體會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生光壓，有人設(shè)想在遙遠(yuǎn)的宇宙探測(cè)中用光壓為動(dòng)力推動(dòng)航天器加速. 給探測(cè)器安上面積極大，反射率極高的薄膜，并讓它正對(duì)太陽(yáng)．已知在地球繞日軌道上，每平方米面積上得到的太陽(yáng)光能為，探測(cè)器質(zhì)量為，薄膜面積為，那么探測(cè)器得到的加速度為多大？【答案】【解析】【分析】【詳解】由和以及真空中光速，不難得出光子的能量和動(dòng)量之間的關(guān)系：.設(shè)時(shí)間內(nèi)激光器射出的光子個(gè)數(shù)為，每個(gè)光子的能量為，動(dòng)量為，激光照到物體上后全部被反射，這時(shí)激光對(duì)物體的光壓最大. 設(shè)這個(gè)壓強(qiáng)為，則有，.將代入得.所以，.再由牛頓第二定律，得.本題是光子與物體相互作用產(chǎn)生光壓的典型示例，也是連續(xù)作用問題在光子與物體間相互作用的典型示例，閱讀本題能理解光壓產(chǎn)生的原因.本題中航天器得到的加速度雖然很小，但長(zhǎng)時(shí)間加速后也能得到可觀的速度增量. 這對(duì)遠(yuǎn)距離的太空探測(cè)來(lái)說是可行的，作為科學(xué)設(shè)想，本題的構(gòu)思是有其積極意義的.15．物理問題的研究首先要確定研究對(duì)象。當(dāng)我們研究水流，氣流等流體問題時(shí)，經(jīng)常會(huì)選取流體中的一小段來(lái)進(jìn)行研究，通過分析能夠得出一些有關(guān)流體的重要結(jié)論。(1)水刀應(yīng)用高壓水流切割技術(shù)，相比于激光切割有切割材料范圍廣，效率高，安全環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。某型號(hào)水刀工作過程中，將水從面積S=，直接打在被切割材料表面，從而產(chǎn)生極大壓強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)切割。已知該水刀每分鐘用水600g，水的密度為ρ=103kg/m3a．求從噴嘴噴出水的流度v的大小b．高速水流垂直打在材料表面上后，水速幾乎減為0，求水對(duì)材料表面的壓強(qiáng)p約為多大。(2)某同學(xué)應(yīng)用壓力傳感器完成以下實(shí)驗(yàn)，如圖所示，他將一根均勻的細(xì)鐵鏈上端用細(xì)線懸掛在鐵架臺(tái)上，調(diào)整高度使鐵鏈的下端剛好與壓力傳感器的探測(cè)面接觸。剪斷細(xì)線，鐵鏈逐漸落在探測(cè)面上。傳感器得到了探測(cè)面所受壓力隨時(shí)間的變化圖象。通過對(duì)圖線分析發(fā)現(xiàn)鐵鏈最上端落到探測(cè)面前后瞬間的壓力大小之比大約是N1:N2=3:1，后來(lái)他換用不同長(zhǎng)度和粗細(xì)的鐵鏈重復(fù)該實(shí)驗(yàn)，都得到相同結(jié)果。請(qǐng)你通過理論推理來(lái)說明實(shí)驗(yàn)測(cè)得的結(jié)果是正確的。（推理過程中需要用到的物理量的字母請(qǐng)自行設(shè)定）【答案】(1)a．100m/s；b．；(2)推導(dǎo)過程見解析【解析】【分析】【詳解】(1)a．一分鐘噴出的水的質(zhì)量為所以水的流速代入數(shù)據(jù)得v=100m/sb．選取時(shí)間內(nèi)打在材料表面質(zhì)量為水為研究對(duì)象，由動(dòng)量定理得其中解得根據(jù)牛頓第三定律，材料表面受到的壓力則根據(jù)壓強(qiáng)公式解得(2)設(shè)單位長(zhǎng)度的鐵鏈質(zhì)量為b，鐵鏈的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，當(dāng)鐵鏈的最上端落在探測(cè)面上時(shí)，選取鐵鏈最上端的一小段為研究對(duì)象，其質(zhì)量根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)公式可知速度設(shè)向下方向?yàn)檎鶕?jù)動(dòng)量定理解得則探測(cè)面受到鐵鏈最上端的壓力為此時(shí)除最上端外，其余部分的鐵鏈已經(jīng)落在探測(cè)面上，對(duì)探測(cè)面的壓力其中則探測(cè)面受到的總壓力為當(dāng)鐵鏈的最上端落在探測(cè)面上后，探測(cè)面受到的壓力大小由此可得實(shí)驗(yàn)結(jié)果是正確的。
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1