高中物理微元法解決物理試題提高訓練及解析-資料下載頁
2025-04-05 05:03本頁面
【正文】 量的定義：動量=質量速度，推導該單色光光子的動量．(2)光照射到物體表面時，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，這種壓力會對物體表面產(chǎn)生壓強，這就是“光壓”，用I表示．一臺發(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，當該激光束垂直照射到某物體表面時，假設光全部被吸收，試寫出其在物體表面引起的光壓的表達式．(3)設想利用太陽光的“光壓”為探測器提供動力，將太陽系中的探測器送到太陽系以外，這就需要為探測器制作一個很大的光帆，以使太陽光對光帆的壓力超過太陽對探測器的引力，不考慮行星對探測器的引力．一個質量為m的探測器，正在朝遠離太陽的方向運動．已知引力常量為G，太陽的質量為M，太陽輻射的總功率為P0，設帆面始終與太陽光垂直，且光帆能將太陽光全部吸收．試估算該探測器光帆的面積應滿足的條件．【答案】（1）見解析 （2）（3）【解析】試題分析：（1）光子的能量（2分）光子的動量（2分）可得（2分）（2）一小段時間Δt內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)（1分）光照射物體表面，由動量定理（2分）產(chǎn)生的光壓（1分）解得（2分）（3）由（2）同理可知，當光一半被反射一半被吸收時，產(chǎn)生的光壓（2分）距太陽為r處光帆受到的光壓（2分）太陽光對光帆的壓力需超過太陽對探測器的引力（2分）解得（2分）考點：光子 壓強 萬有引力14．如圖所示，在光滑的水平桌面上放置一根長為l的鏈條，鏈條沿桌邊掛在桌外的長度為a，鏈條由靜止開始釋放，求鏈條全部離開桌面時的速度。【答案】【解析】【分析】【詳解】鏈條從圖示位置到全部離開桌面的過程中，原來桌面上的那段鏈條下降的距離為，掛在桌邊的那段鏈條下降的距離為，設鏈條單位長度的質量為，鏈條總的質量為，由機械能守恒定律得：解點評：根據(jù)重力勢能的減少量等于鏈條動能的增加量列方程，不需要選取參考平面。15．如圖所示，有兩根足夠長的平行光滑導軌水平放置，右側用一小段光滑圓弧和另一對豎直光滑導軌平滑連接，導軌間距。細金屬棒和垂直于導軌靜止放置，它們的質量均為，電阻均為。棒右側處有一垂直于導軌平面向下的矩形勻強磁場區(qū)域，磁感應強度，磁場區(qū)域長為。以棒的初始位置為原點，向右為正方向建立坐標系?，F(xiàn)用向右的水平變力作用于棒上，力隨時間變化的規(guī)律為，作用后撤去。撤去之后棒與棒發(fā)生彈性碰撞，棒向右運動。金屬棒與導軌始終接觸良好，導軌電阻不計，空氣阻力不計，重力加速度，求：(1)撤去力的瞬間，棒的速度大小；(2)若，求棒滑上右側豎直導軌，距離水平導軌的最大高度；(3)若可以通過調節(jié)磁場右邊界的位置來改變的大小，求棒最后靜止時的位移與的關系?！敬鸢浮?1)8m/s；(2)；(3)見解析【解析】【分析】【詳解】(1)4 s內(nèi)的平均作用力由動量定理得t=mv1所以v1=8 m/s(2)ab棒與cd棒質量相等，發(fā)生彈性碰撞后，ab棒靜止，cd棒速度為v1，設cd棒離開磁場時的速度為v2，由動量定理得所以上升的高度(3)分三種情況：如果s足夠大，cd棒在磁場內(nèi)運動的距離為d，則即①s≥4m時，cd棒不能穿出磁場，停在磁場內(nèi)，位移為x=d+1m=5 m②當2m≤s4 m時，cd棒穿過磁場后經(jīng)豎直軌道返回，若仍沒有穿過磁場，cd棒的位移為x=2sd+1 m=2s3 m③當0s2 m時，cd棒返回后穿過磁場，與ab棒發(fā)生彈性碰撞后靜止。cd棒的位移為x=0 m
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