高考物理微元法解決物理試題技巧-閱讀訓(xùn)練策略及練習(xí)題-資料下載頁
2025-04-05 05:10本頁面
【正文】 離為，設(shè)鏈條單位長度的質(zhì)量為，鏈條總的質(zhì)量為，由機(jī)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。13．如圖所示，有一條長為L的均勻金屬鏈條，一半長度在光滑斜面上，另一半長度沿豎直方向下垂在空中，斜面傾角為。當(dāng)鏈條由靜止開始釋放后，鏈條滑動，求鏈條剛好全部滑出斜面時的速度?！敬鸢浮俊窘馕觥俊痉治觥俊驹斀狻吭O(shè)斜面的最高點所在的水平面為零勢能參考面，鏈條的總質(zhì)量為m。開始時斜面上的那部分鏈條的重力勢能為豎直下垂的那部分鏈條的重力勢能為則開始時鏈條的機(jī)械能為當(dāng)鏈條剛好全部滑出斜面時，重力勢能為動能為則機(jī)械能為因為鏈條滑動過程中只有重力做功，所以其機(jī)械能守恒，則由機(jī)械能守恒定律得即解得14．根據(jù)量子理論，光子不但有動能，還有動量，其計算式為，其中是普朗克常量，是光子的波長. 既然光子有動量，那么光照到物體表面，光子被物體吸收或反射時，光都會對物體產(chǎn)生壓強(qiáng)，這就是“光壓”.既然光照射物體會對物體產(chǎn)生光壓，有人設(shè)想在遙遠(yuǎn)的宇宙探測中用光壓為動力推動航天器加速. 給探測器安上面積極大，反射率極高的薄膜，并讓它正對太陽．已知在地球繞日軌道上，每平方米面積上得到的太陽光能為，探測器質(zhì)量為，薄膜面積為，那么探測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量之間的關(guān)系：.設(shè)時間內(nèi)激光器射出的光子個數(shù)為，每個光子的能量為，動量為，激光照到物體上后全部被反射，這時激光對物體的光壓最大. 設(shè)這個壓強(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，但長時間加速后也能得到可觀的速度增量. 這對遠(yuǎn)距離的太空探測來說是可行的，作為科學(xué)設(shè)想，本題的構(gòu)思是有其積極意義的.15．從微觀角度來看，氣體壓強(qiáng)的大小跟兩個因素有關(guān)：一個是氣體分子的平均動能，一個是分子的密集程度．如圖所示，可以用豆粒做氣體分子的模型，演示氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的機(jī)理．為了模擬演示氣體壓強(qiáng)與氣體分子的平均動能的關(guān)系，應(yīng)該如下操作：________________________________________________；為了模擬演示氣體壓強(qiáng)與氣體分子密集程度的關(guān)系，應(yīng)該如下操作：________________________________________________．【答案】將相同數(shù)量的豆粒先后從不同高度在相同時間內(nèi)連續(xù)釋放，使它們落在臺秤上 將不同數(shù)量的豆粒先后從相同高度在相同時間內(nèi)連續(xù)釋放，使它們落在臺秤上． 【解析】為了模擬演示氣體壓強(qiáng)與氣體分子的平均動能的關(guān)系，應(yīng)控制分子的密集程度，即將相同數(shù)量的豆粒先后從不同高度在相同時間內(nèi)連續(xù)釋放，使它們落在臺秤上；為了模擬演示氣體壓強(qiáng)與氣體分子密集程度的關(guān)系，應(yīng)控制分子的平均動能相同，將不同數(shù)量的豆粒先后從相同高度在相同時間內(nèi)連續(xù)釋放，使它們落在臺秤上．
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