高考物理微元法解決物理試題練習(xí)題及答案及解析-閱讀頁
2025-04-05 04:38本頁面
【正文】 （2）每個分子與器壁各面碰撞的機(jī)會均等，則正方體的每個面有六分之一的幾率．請計算在Δt時間內(nèi)，與面積為S的器壁發(fā)生碰撞的分子個數(shù)N；（3）大量氣體分子對容器壁持續(xù)頻繁地撞擊就形成了氣體的壓強(qiáng)．對在Δt時間內(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象，以分子碰撞器壁時的速度方向為正方向 根據(jù)動量定理 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時間內(nèi)，設(shè)N個分子對面積為S的器壁產(chǎn)生的作用力為FN個分子對器壁產(chǎn)生的沖量 根據(jù)壓強(qiáng)的定義 解得氣體分子對器壁的壓強(qiáng) 點睛：根據(jù)動量定理和牛頓第三定律求解一個分子與器壁碰撞一次給器壁的沖量；以Δt時間內(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面，求出碰撞分子總數(shù)；根據(jù)動量定理求出對面積為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、能量守恒定律等等．(1)根據(jù)電荷守恒定律可知：一段導(dǎo)體中通有恒定電流時，在相等時間內(nèi)通過導(dǎo)體不同截面的電荷量都是相同的．a(chǎn)．己知帶電粒子電荷量均為g，粒子定向移動所形成的電流強(qiáng)度為，求在時間t內(nèi)通過某一截面的粒子數(shù)N．b．直線加速器是一種通過高壓電場使帶電粒子加速的裝置．帶電粒子從粒子源處持續(xù)發(fā)出，假定帶電粒子的初速度為零，加速過程中做的勻加速直線運動．如圖l所示，在距粒子源ll2兩處分別取一小段長度相等的粒子流．已知ll:l2=1:4，這兩小段粒子流中所含的粒子數(shù)分別為n1和n2，求：n1:n2．(2)在實際生活中經(jīng)?？吹竭@種現(xiàn)象：適當(dāng)調(diào)整開關(guān)，可以看到從水龍頭中流出的水柱越來越細(xì)，如圖2所示，垂 直于水柱的橫截面可視為圓．在水柱上取兩個橫截面A、B，經(jīng)過A、B的水流速度大小分別為vI、v2；A、B直徑分別為dd2，且d1：d2=2:1．求：水流的速度大小之 比v1:v2．(3)如圖3所示：一盛有水的大容器，其側(cè)面有一個水平的短細(xì)管，水能夠從細(xì)管中噴出；容器中水面的面積Sl 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于細(xì)管內(nèi)的橫截面積S2。 設(shè)在擺球運動過程中空氣阻力F阻的大小不變，求擺球從A運動到豎直位置B時，重力mg、繩的拉力FT、空氣阻力F阻各做了多少功？【答案】；；WF阻=F阻πL【解析】【分析】【詳解】因為拉力FT在運動過程中，始終與運動方向垂直，故不做功，即重力在整個運動過程中始終不變，小球在豎直方向上的位移為L，所以如圖所示，F(xiàn)阻所做的功就等于每個小弧段上F阻所做功的代數(shù)和。當(dāng)我們研究水流，氣流等流體問題時，經(jīng)常會選取流體中的一小段來進(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。某型號水刀工作過程中，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)，實現(xiàn)切割。(2)某同學(xué)應(yīng)用壓力傳感器完成以下實驗，如圖所示，他將一根均勻的細(xì)鐵鏈上端用細(xì)線懸掛在鐵架臺上，調(diào)整高度使鐵鏈的下端剛好與壓力傳感器的探測面接觸。傳感器得到了探測面所受壓力隨時間的變化圖象。請你通過理論推理來說明實驗測得的結(jié)果是正確的。
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1