如圖5-3-36所示，此裝置為測定氣體分子速率的裝置圖，該裝置全部放在高真空容器中，A、B是兩圓盤，它們能繞共同軸以相同的角速度轉(zhuǎn)動，兩盤相距20 cm，盤上各開一很窄的細縫，兩盤細縫間成6°夾角.請設計實驗過程測定氣體分子的速率.

圖5-3-36

思路點撥：本題為勻速圓周運動和勻速直線運動在實際問題中的具體應用.解決問題的關(guān)鍵是分子水平運動20 cm的時間與圓盤轉(zhuǎn)過6°的時間相等.

解析：方法一：將一定速率的分子垂直板面射向A板細縫，調(diào)節(jié)圓盤的轉(zhuǎn)速，使轉(zhuǎn)速從零逐漸增大，當分子首次垂直通過兩盤的細縫時，測得圓盤轉(zhuǎn)速為n，即可求分子速率.

若求角速度,要先把角度要變?yōu)榛《龋?°=2π×=，轉(zhuǎn)速為n.由于分子水平運動20 cm的時間等于圓盤轉(zhuǎn)過6°的時間，則=，解得v0=12n.

方法二：若繼續(xù)增大圓盤轉(zhuǎn)速，記錄分子通過兩圓盤細縫圓盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù)n.

因為分子通過兩圓盤細縫的時間等于圓盤轉(zhuǎn)過n·2π+所用時間，得=

解得：v0= m/s（n=0，1，2，…）.

答案：略

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

某同學百米短跑成績是12.6s．跑動過程中他在不同時刻的位置，以及他在每1s內(nèi)的平均速度見表．
時刻/s 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 12.6
位置/m 0 1.0 3.0 8.5 16.5 26.0 36.5 47.0 56.5 65.5 74.5 84.0 94.0 100
平均速度/（m?s-1） 1.0 2.0 5.5 8.0 9.5 10.5 10.5 9.5 9.0 9.0 9.5 10.0 10.0
根據(jù)表畫出的圖象如圖所示．試根據(jù)圖象討論下列問題．

（1）在x-t圖象[圖（甲）]中，△x/△t表示什么？
（2）當△t→0時，Q→P，PQ變?yōu)镻點的切線，切線的斜率表示什么？
（3）在根據(jù)平均速度與時間的關(guān)系畫出的圖象[圖（乙）]中，每個細長的矩形面積表示什么？
（4）找出每個細長的矩形頂邊的中點，連接這些中點形成如圖（乙）所示的一條曲線．能否把它看做是v-t圖象？簡述理由．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

某實驗小組想探究一款剛上市的手機電池的輸出功率及其他參數(shù)，實驗步驟如下．
步驟一：準備器材：剛開封的新電池、電壓表（量程3V、內(nèi)阻較大）、電流表（量程0.6A、內(nèi)阻很�。�、滑動變阻器、電鍵、導線．
步驟二：將電池放在充電器上充電，直到顯示充電完畢．
步驟三：：甲同學取下電池，將其與其它器材搭配，設計出了圖（1）所示的電路．
問題1：細心的乙同學發(fā)現(xiàn)了圖（1）電路中導線的連接有不妥當之處，她發(fā)現(xiàn)的
 
線（填導線上的名稱）
步驟四：導線調(diào)整后，改變滑片位置，得到了如下表中的實驗數(shù)據(jù)．
I/A 0.06 0.14 0.24 0.36 0.44 0.54
U/V 1.95 1.87 1.80 1.76 1.64 1.56
步驟五：丙同學在方格紙上建立了直角坐標系，準備畫出“U-I”圖線．他已經(jīng)描出了兩個數(shù)據(jù)點，如圖（2）所示．
問題2：請你幫他描出剩余的數(shù)據(jù)點，并作出“U-I”圖線．
步驟六：分析研究
問題3：根據(jù)以上研究，可求出通過電池的電流為0.36A時，電池輸出功率為
 
 W  （保留兩位有效數(shù)字）．
問題4：丁同學認為，既然是研究電池的輸出功率，就應該畫出輸出功率P隨電流I的變化圖線，你認為“P-I”圖線是
 
（填“直線”或“曲線”）．
問題5：乙同學認為調(diào)整導線后的實驗電路，雖然測出了實驗數(shù)據(jù)，但在搡作過程中存在安全隱患．大家思考后，從實驗室又找來了一個定值電阻（阻值約為2Ω）作為保護電阻接入電路，此電路既能測出不同負載下電池的輸出功率，又能消除安全隱患，請在圖（3）方框內(nèi)畫出他們修改的電路圖．精英家教網(wǎng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖5-3-1所示，位于水平面上的物體A的質(zhì)量m=5 kg，在F=10 N的水平拉力作用下從靜止開始向右運動，位移為s=36 m時撤去拉力F.求：在下述兩種條件下，力F對物體做功的平均功率各是多大？(取g=10 m/s2)

圖5-3-1

(1)設水平面光滑；

(2)設物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.15.

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖5-3-2所示，位于水平面上的物體的質(zhì)量m=5 kg，在F=10 N的水平拉力作用下從靜止開始向右運動，位移為s=36 m時撤去拉力F.求：在下述兩種條件下，力F對物體做功的平均功率各是多大？（取g=10 m/s2）

圖5-3-2

（1）設水平面光滑；

（2）設物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.15.

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