1、选择题 为估算池中睡莲叶面承受出滴撞击产生的平均压强,小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台,测得1小时内杯中水上升了45 mm。查询得知,当时雨滴竖直下落速度约为12 m/s。据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲后无反弹,不计雨滴重力,雨水的密度为1×103 kg/m3)
[? ]
A.0.15 Pa
B.0.54 Pa
C.1.5 Pa
D.5.4 Pa
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 物体在恒定的合力作用下做直线运动,在时间t1内动能由零增大到E1,在时间t2内动能由E1增加到2E1,设合力在时间t1内做的功为W1,冲量为I1,在时间t2内做的功是W2,冲量为I2,则
[? ]
A.I1<I2,W1=W2
B.I1>I2,W1=W2
C.I1> I2,W1<W2
D.I1=I2,W1<W2
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 科学家设想在未来的航天事业中用太阳帆来加速星际宇宙飞船,按照近代光的粒子说,光由光子组成,飞船在太空中张开太阳帆,使太阳光垂直射到太阳帆上,太阳帆面积为S,太阳帆对光的反射率为100%,设太阳帆上每单位面积每秒到达n个光子,每个光子的动量为p,如飞船总质量为m,求飞船加速度的表达式.
参考答案:
本题解析:根据动量定理,
,
,加速度为 a=
。
先利用动量定理求出力,再根据牛顿第二定律求解。
本题难度:简单
4、选择题 一个质量为0.2kg的弹性小球,在光滑水平面上以5m/s的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,经0.1s反弹,反弹后的速度大小与碰撞前相同.则下列关于碰撞前后小球速度变化量的大小
、碰撞过程中墙对小球做功的大小W、墙对小球的平均作用力大小F、动量变化量的大小
的数值,正确的是(? )
A.
=10m/s
B.W=10J
C.F=20N
D.
=20kg·m/s
参考答案:AC
本题解析:由初末状态速度大小和方向可知
,选项A正确;哟动能定理可知墙对小球做功的大小W为零,选项B错误;由动量定理可知
?kg·m/s,选项D错误;选项C正确;故选AC
点评:本题难度较小,求解速度变化量和动量变化量时注意规定正方向
本题难度:简单
5、简答题 根据量子理论,每个光子的动量为p=h/λ(式中h为普朗克常量,λ为光子的波长).当光照射到物体表面上时,不论光子被物体吸收还是被物体表面反射,光子的动量都发生了改变,因此对物体表面产生压力,这种压力称为光压.图21是科学家用来测量光压的仪器.图中两个圆片中,a是涂黑的,而b是光亮的.当光线照射到a上时,可以认为光子全部被吸收,而当光线照射到b上时,可以认为光子全部被反射.分别用光线照射在a或b上,由于光压的作用,都可以使该装置以悬丝为轴发生旋转,旋转的角度可以借助于和悬丝一起旋转的小平面镜M进行观察和测量.已知a、b两个圆片的半径都为r,用频率为ν的激光束同时照射a、b两个圆片,设激光束与圆面垂直,覆盖整个圆片表面,单位时间内垂直于光传播方向的单位面积上通过的光子个数为n,真空中的光速为c.求:a、b两个圆片所受的光压各多大?

参考答案:设时间t内照射到a上的光子总数为N,则有N=πr2nt
对时间t内照射到a上的光子用动量定理,Ft=N△p
由于光子被吸收,末动量为零,所以△p=0-p=-hλ=-hγc
联立上述三式得F=nπr2hνc
由牛顿第三定律,这些光子受到的力跟圆片a受到的光压Fa大小相等
由以上各式可得Fa=nπr2hνc
由于照到圆片b的光子被反射,因此每个光子的动量变化△p=-p-p=-2p=-2hγc
同理可得圆片b受到的光压为Fb=2nπr2hνc.
答:a、b两个圆片所受的光压各是Fa=nπr2hνc,Fb=2nπr2hνc.
本题解析:
本题难度:简单