題目列表(包括答案和解析)
神舟七號宇宙飛船的航天員在準備出艙進行太空漫步時,意外發(fā)現(xiàn)艙門很難打開,有人臆測這可能與光壓有關.已知光子的動能p、能量E與光速c的關系為E=pc,假設艙門的面積為1.0 m2,每平方公尺的艙門上每秒入射的光子能量為1.5 kJ,則艙門因反射光子而承受的力,最大約為多少牛頓?
( )
A.0.5×10-5 B.1.0×10-5
C.0.5×10-2 D.1.0×10-3
【解析】:平方公尺即為平方米.光子被艙門反射前后,光子動量變化量最大為Δp=2p(垂直入射與反射時),又因為E=pc,即對應于光子入射的能量為E時光子的動量改變量為Δp=,取Δt時間內(nèi)入射的所有光子作為研究對象,由題意知Δt內(nèi)與艙門發(fā)生作用的光子總能量為E總=Δt×1.5 kJ,根據(jù)動量定理FΔt=Δp總有F===,則:F=N=1.0×10-5N,B正確.
神舟七號宇宙飛船的航天員在準備出艙進行太空漫步時,意外發(fā)現(xiàn)艙門很難打開,有人臆測這可能與光壓有關.已知光子的動能p、能量E與光速c的關系為E=pc,假設艙門的面積為1.0 m2,每平方公尺的艙門上每秒入射的光子能量為1.5 kJ,則艙門因反射光子而承受的力,最大約為多少牛頓?
( )
A.0.5×10-5 B.1.0×10-5
C.0.5×10-2 D.1.0×10-3
【解析】:平方公尺即為平方米.光子被艙門反射前后,光子動量變化量最大為Δp=2p(垂直入射與反射時),又因為E=pc,即對應于光子入射的能量為E時光子的動量改變量為Δp=,取Δt時間內(nèi)入射的所有光子作為研究對象,由題意知Δt內(nèi)與艙門發(fā)生作用的光子總能量為E總=Δt×1.5 kJ,根據(jù)動量定理FΔt=Δp總有F===,則:F=N=1.0×10-5N,B正確.
一個物體靜置于光滑水平面上,外面扣一質(zhì)量為M的盒子,如圖(1)所示.現(xiàn)給盒子一初速度v0,此后,盒子運動的v-t圖象呈周期性變化,如圖(2)所示.請據(jù)此求盒內(nèi)物體的質(zhì)量.
【解析】:設物體的質(zhì)量為m,t0時刻受盒子碰撞獲得速度v,根據(jù)動量守恒定律
Mv0=mv,①
3t0時刻物體與盒子右壁碰撞使盒子速度又變?yōu)?i>v0,說明碰撞是彈性碰撞
mv=mv2,②
聯(lián)立①②解得m=M.
(也可通過圖象分析得出v0=v,結(jié)合動量守恒,得出正確結(jié)果)
一個物體靜置于光滑水平面上,外面扣一質(zhì)量為M的盒子,如圖(1)所示.現(xiàn)給盒子一初速度v0,此后,盒子運動的v-t圖象呈周期性變化,如圖(2)所示.請據(jù)此求盒內(nèi)物體的質(zhì)量.
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【解析】:設物體的質(zhì)量為m,t0時刻受盒子碰撞獲得速度v,根據(jù)動量守恒定律
Mv0=mv,①
3t0時刻物體與盒子右壁碰撞使盒子速度又變?yōu)?i>v0,說明碰撞是彈性碰撞
mv=mv2,②
聯(lián)立①②解得m=M.
(也可通過圖象分析得出v0=v,結(jié)合動量守恒,得出正確結(jié)果)
(08年重慶一中一模)如圖,質(zhì)量為M、長度為l的小車靜止在光滑的水平面上。質(zhì)量為m的小物塊放在小車的最左端,F(xiàn)在一水平恒力F作用在小物塊上,使物塊從靜止開始做勻加速直線運動,物塊和小車之間的摩擦力為f。經(jīng)過時間t,小車運動的位移為s,物塊剛好滑到小車的最右端。
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①此時物塊的動能為(F-f)(s+l)
②此時物塊的動量為F t
③這一過程中,物塊和小車增加的機械能為Fs
④這一過程中,物塊和小車產(chǎn)生的內(nèi)能為f l
以上判斷正確的是
A.①② B.③④ C.②③ D.①④
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