8.某種氣體分束由質(zhì)量5.4×10-26kg,速度v=460m/s的分子組成,各分子都向同一方向運(yùn)動(dòng),垂直地打在某平面上后又以原速率反向彈回,如分子束中每立方米的體積內(nèi)有n0=1.5×1020個(gè)分子,求被分子束撞擊的平面所受到的壓強(qiáng)?

分析 求解出時(shí)間t內(nèi)碰撞面積S上的分子數(shù),然后根據(jù)動(dòng)量定理列式求解平均碰撞力,最后求解壓強(qiáng).

解答 解:
設(shè)在△t時(shí)間內(nèi)射到 S的某平面上的氣體的質(zhì)量為△M,則:△M=V△tS•n0
取△M為研究對(duì)象,受到的合外力等于平面作用到氣體上的壓力F以V方向規(guī)定為正方向,由動(dòng)量定理得:-F△t=△MV-(-△MV),解得:F=-2V2n0Sm
平面受到的壓強(qiáng)P為:P=$\frac{F}{S}=2{V}^{2}{n}_{0}m$=3.4828Pa
答:被分子束撞擊的平面所受到的壓強(qiáng)是3.4828Pa.

點(diǎn)評(píng) 該題考查壓強(qiáng)的微觀解釋,解答本題的關(guān)鍵是正確建立微觀運(yùn)動(dòng)模型,然后根據(jù)動(dòng)量定理列式求解平均碰撞力,最后求解氣壓.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

18.在如圖所示的電路中,有一理想的降壓變壓器,其匝數(shù)比為3:1,一額定功率為6W、9V的燈泡L1與變壓器的原線圈串接,在變壓器的副線圈兩端并聯(lián)接入三個(gè)與L1完全相同的燈泡L2、L3、L4,兩個(gè)理想的交流電表按如圖的方式接入電路,已知理想變壓器原線圈兩端的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示,則下列正確的是( 。
A.mn兩點(diǎn)間的所加電壓的瞬時(shí)值為Uab=27$\sqrt{2}$sin100πt(V)
B.L1、L2、L3、L4均正常發(fā)光
C.只有L2、L3、L4正常發(fā)光
D.整個(gè)電路消耗的總功率為18W

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

19.邊長(zhǎng)為15cm的正方體玻璃磚內(nèi)有一氣泡,從左向右看去,氣泡距左側(cè)6cm,從右向左看去,氣泡距右側(cè)深4cm,則玻璃的折射率為1.5,氣泡距左側(cè)實(shí)際深度為9cm.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.如圖所示,兩個(gè)截面半徑均為r、質(zhì)量均為m的半圓柱體A、B放在粗糙水平面上,A、B截面圓心間的距離為L(zhǎng).在A、B上放一個(gè)截面半徑為r、質(zhì)量為2m的光滑圓柱體C,A、B、C始終都處于靜止?fàn)顟B(tài),則( 。
A.B對(duì)地面的壓力大小為3mg
B.地面對(duì)A的作用力沿AC圓心連線方向
C.L越小,A、C間的彈力越小
D.L越小,地面對(duì)A、B的摩擦力越大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

3.一座炮臺(tái)置于距地面60m高的山崖邊,以與水平線成45°角的方向發(fā)射一顆炮彈,炮彈離開炮口時(shí)速度為120m/s,求:
(1)炮彈所達(dá)到的最大高度;
(2)炮彈落到地面時(shí)的時(shí)間和速度;
(3)炮彈的水平射程(忽略空氣阻力,g=10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

13.由三顆星體構(gòu)成的系統(tǒng),忽略其它星體對(duì)它們的作用,存在著一種運(yùn)動(dòng)形式:三顆星體在相互之間的萬(wàn)有引力作用下,分別位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,繞某一共同的圓心O在三角形所在的平面內(nèi)做相同角速度的圓周運(yùn)動(dòng)(圖示為A、B、C三顆星體質(zhì)量不相同時(shí)的一般情況).若A星體質(zhì)量為2m,B、C兩星體的質(zhì)量均為m,三角形的邊長(zhǎng)為a,求:
(1)A星體所受合力大小FA
(2)B星體所受合力大小FB;
(3)C星體的軌道半徑RC;
(4)三星體做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

20.直角坐標(biāo)系xOy中,M、N兩點(diǎn)位于x軸上,G、H兩點(diǎn)坐標(biāo)如圖.M、N兩點(diǎn)各固定一負(fù)點(diǎn)電荷,一電量為Q的正點(diǎn)電荷置于O點(diǎn)時(shí),G點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零.靜電力常量用k表示.若將該正點(diǎn)電荷移到G點(diǎn),則H點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向分別為( 。
A.$\frac{3kQ}{4{a}^{2}}$,沿y軸正向B.$\frac{3kQ}{4{a}^{2}}$,沿y軸負(fù)向
C.$\frac{5kQ}{4{a}^{2}}$,沿y軸正向D.$\frac{5kQ}{4{a}^{2}}$,沿y軸負(fù)向

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

17.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,分別用紅色和綠色的激光照射用同一雙縫,在雙縫后的屏幕上,紅光的干涉條紋間距△x1與綠光的干涉條紋間距△x2相比,△x1>△x2(填“>”“=”或“<”),若實(shí)驗(yàn)中紅光的波長(zhǎng)為630nm,雙縫與屏幕的距離為1.00m,測(cè)得地1條到第6條亮條紋中心間的距離為10.5mm,則雙縫之間的距離為0.300mm.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

18.如圖所示,一質(zhì)量為m=1kg的小滑塊,在F=6N水平拉力的作用下,從水平面上的A處由靜止開始運(yùn)動(dòng),滑行x=3m后由B處滑上傾角為37°的光滑斜面,滑上斜面后拉力的大小保持不變,方向變?yōu)檠匦泵嫦蛏,滑?dòng)一段時(shí)間后撤去拉力.已知小滑塊沿斜面上滑到的最遠(yuǎn)點(diǎn)C距B點(diǎn)為L(zhǎng)=2.5m,小滑塊最后恰好停在A處.不計(jì)B處能量損失,g取10m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.試求:
(1)小滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.
(2)小滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí),拉力作用的距離x0
(3)小滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí),拉力作用的時(shí)間t0(可用根號(hào)表示).

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