9.當(dāng)原子彈(m=1kg,钚242Pu)爆炸時(shí),每個(gè)钚原子輻射出一個(gè)放射性粒子,假設(shè)風(fēng)將這些粒子均勻吹散在整個(gè)大氣層,試計(jì)算落在地面附近體積V=1dm3的空氣中放射性粒子的數(shù)目.地球半徑取R=6×106m,大氣壓強(qiáng)取p0=1.0×105Pa.

分析 大氣壓強(qiáng)是由是地球表面的單位面積上的大氣的壓力,由此計(jì)算出大氣的質(zhì)量和大氣的標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積;結(jié)合阿伏伽德羅常數(shù)計(jì)算出钚原子輻射出的放射性粒子的個(gè)數(shù),然后除以大氣的體積即可.

解答 解:認(rèn)為大氣壓強(qiáng)是由是地球表面的單位面積上的大氣的壓,則:${P}_{0}=\frac{{m}_{0}g}{4π{R}^{2}}$
所以:${m}_{0}=\frac{4π{P}_{0}{R}^{2}}{g}$
大氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積:$V=\frac{{m}_{0}}{M}•{V}_{0}$
1kg钚粒子的個(gè)數(shù):$N=\frac{m}{{M}_{P}}•{N}_{A}$
則落在地面附近體積V=1dm3的空氣中放射性粒子的數(shù)目:
$n=\frac{N}{V}=\frac{m•{N}_{A}•gM}{{M}_{P}•4{π}^{2}{P}_{0}{R}^{2}{V}_{0}}$=$\frac{1000×6.0×1{0}^{23}×29×1{0}^{-3}×10}{4×3.14×242×1.0×1{0}^{5}×(6×1{0}^{6})^{2}×22.4}$≈710個(gè)
答:落在地面附近體積V=1dm3的空氣中放射性粒子的數(shù)目約是710個(gè).

點(diǎn)評(píng) 該題結(jié)合大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因考查阿伏伽德羅常數(shù)的計(jì)算,屬于熱學(xué)中思維量大、計(jì)算量也比較大的題目,這一類的題目多半可能在競(jìng)賽的輔導(dǎo)中出現(xiàn).

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.下列所說的速度中,不屬于瞬時(shí)速度的是( 。
A.子彈以800m/s的速度射出槍口
B.汽車以60km/h的速度從江門開往廣州
C.汽車經(jīng)過學(xué)校前的站牌時(shí)的時(shí)速為40km/h
D.汽車以40km/h的速度通過長(zhǎng)江大橋

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖所示,水平面上有一固定的斜面傾角為30°,熊二位于斜面上,熊二與斜面間摩擦系數(shù)為0.4.現(xiàn)用輕繩一端與熊二相連,繞過兩個(gè)定滑輪,另一端固定于天花板上O點(diǎn),不計(jì)繩與滑輪的摩擦及滑輪的質(zhì)量.連接熊二的輕繩與斜面平行,掛上熊大后,滑輪兩邊輕繩的夾角為120°,熊大的質(zhì)量為100kg,距地面5m高,現(xiàn)光頭強(qiáng)位于D點(diǎn),距離熊大正下方的C點(diǎn)7.5m,光頭強(qiáng)、熊大、熊二保持靜止,均視為質(zhì)點(diǎn),且不計(jì)空氣阻力.熊二與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,$\sqrt{3}$=1.73,g=10ms/s2.求:
(1)熊二對(duì)繩子的拉力的大。
(2)要使熊大在空中保持靜止?fàn)顟B(tài),求熊二的質(zhì)量范圍;(保留三位有效數(shù)字)
(3)如果掛熊大的繩子突然斷掉瞬間,光頭強(qiáng)立即啟動(dòng)去接熊大,光頭強(qiáng)啟動(dòng)階段可視為勻加速直線運(yùn)動(dòng),然后可以做較長(zhǎng)時(shí)間的勻速直線運(yùn)動(dòng),光頭強(qiáng)的速度最大能達(dá)到10m/s,請(qǐng)問光頭強(qiáng)至少要以多大的加速度啟動(dòng)才能接住熊大.

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17.質(zhì)量為m的物體放在摩擦系數(shù)為μ的水平面上.在t=0的時(shí)刻,一個(gè)與時(shí)間成正比(比例系數(shù)為A)、與水平成角θ的力F開始作用在此物體上,求經(jīng)過ts后物體的速度v.

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4.如圖所示,一個(gè)人坐在小車的水平臺(tái)面上,用水平力拉繞過定滑輪的細(xì)繩,使人和車以相同的加速度向右運(yùn)動(dòng),水平地面光滑,則( 。
A.若人的質(zhì)量大于車的質(zhì)量,車對(duì)人的摩擦力為0
B.若人的質(zhì)量小于車的質(zhì)量,車對(duì)人的摩擦力方向向左
C.若人的質(zhì)量等于車的質(zhì)量,車對(duì)人的摩擦力為0
D.不管人、車質(zhì)量關(guān)系如何,車對(duì)人的摩擦力都為0

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14.建筑工人用圖所示的定滑輪裝置運(yùn)送建筑材料.質(zhì)量為70kg的工人站在地面上,通過定滑輪將10kg的空桶以2m/s2的加速度由靜止開始降下,忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦,則工人對(duì)地面的壓力大小為(g取lOm/s2)( 。
A.620NB.580 NC.720 ND.780 N

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1.河寬d=60m,水流速度v1=3m/s,小船在靜水中的速度v2=6m/s,問:
(1)要使它渡河的時(shí)間最短,則小船應(yīng)如何渡河?最短時(shí)間是多少?
(2)要使它渡河的航程最短,則小船應(yīng)如何渡河?過河的時(shí)間是多少?

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18.試判斷下面的幾個(gè)速度中是瞬時(shí)速度是(  )
A.物體在第1秒內(nèi)的速度是4m/s
B.物體在第2秒末的速度是4m/s
C.物體在通過其路徑上某一點(diǎn)的速度是4m/s
D.物體在通過某一段位移時(shí)的速度是4m/s

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19.槍管呈水平狀態(tài)對(duì)準(zhǔn)小球,槍口與小球之間的距離為100m,當(dāng)子彈射出槍口時(shí),小球恰好開始自由落下.小球落下0.2s時(shí)被子彈擊中,則子彈離開槍口時(shí)的速度為(取g=10m/s2)( 。
A.200m/sB.300m/sC.400m/sD.500m/s

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同步練習(xí)冊(cè)答案