正确率19.999999999999996%光子既具有能量也有动量,当光照射到物体表面时,会对物体产生压力,光对物体单位面积的压力叫“光压”.若每个光子的平均能量为$${{E}{,}}$$则光子的动量为$$\frac{E} {c}$$(光速$$c=3 \times1 0^{8} \mathrm{\, m / s} )$$.某激光器能发出功率$$P_{0}=1 0 0 0 \mathrm{W}$$、横截面积$${{S}{=}{{0}{.}{5}}{{m}{m}^{2}}}$$的激光束,该激光束垂直射到某固定的平整墙面,墙面对此激光的反光率为$${{8}{0}{%}{,}}$$即有$${{8}{0}{%}}$$的光子照射到墙面时原速率返回,有$${{2}{0}{%}}$$的光子照射到墙面时速度变为零,则该激光束在墙面上产生的光压为()
A
A.$${{1}{2}{{P}{a}}}$$
B.$$1 0. 7 \mathrm{P a}$$
C.$$1. 2 \times1 0^{-} 5 \mathrm{P a}$$
D.$${{2}{4}{{P}{a}}}$$
3、['利用动量定理处理流体变动问题', '光子说及光子能量表达式', '牛顿第二定律的简单应用']正确率40.0%人们射向未来深空探测器是以光压为动力的,让太阳光垂直薄膜光帆照射并全部反射,从而产生光压。设探测器在轨道上运行时,每秒每平方米获得的太阳光能$$E=1. 5 \times1 0^{4} J$$,薄膜光帆的面积$$S=6. 0 \times1 0^{2} m^{2}$$,探测器的质量$$m=6 0 k g$$,已知光子的动量的计算式$$p=\frac{h} {\lambda}$$,那么探测器得到的加速度大小最接近()
A
A.$$0. 0 0 1 m / s^{2}$$
B.$$0. 0 1 m / s^{2}$$
C.$$0. 0 0 0 5 m / s^{2}$$
D.$$0. 0 0 5 m / s^{2}$$
5、['利用动量定理处理流体变动问题', '利用平衡推论求力', '动量及动量变化']正确率19.999999999999996%某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为$${{M}}$$的卡通玩具稳定地悬停在空中.为计算方便起见,假设水柱从横截面积为$${{S}}$$的喷口持续以速度$${{v}_{0}}$$竖直向上喷出;玩具底部为平板(面积略大于$${{S}{)}}$$;水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开.忽略空气阻力.已知水的密度为$${{ρ}{,}}$$重力加速度大小为$${{g}}$$.则当玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度为()
B
A.$${\frac{v_{0}^{2}} {2 g}}+{\frac{M^{2} g} {2 \rho^{2} v_{0}^{2} S^{2}}}$$
B.$${\frac{v_{0}^{2}} {2 g}}-{\frac{M^{2} g} {2 \rho^{2} v_{0}^{2} S^{2}}}$$
C.$$\frac{v_{0}^{2}} {2 g}$$
D.$$\frac{M^{2} g} {2 \rho^{2} v_{0}^{2} S^{2}}$$
6、['利用动量定理处理流体变动问题']正确率19.999999999999996%雨打芭蕉是我国古代文学中重要的抒情意象。为估算雨天院中芭蕉叶面上单位面积所承受的力,小玲同学将一圆柱形水杯置于院中,测得$${{1}{0}}$$分钟内杯中雨水上升了$${{1}{5}{{m}{m}}}$$,查询得知,当时雨滴落地速度约为$$\mathrm{1 0 m / s}$$,设雨滴撞击芭蕉后无反弹,不计雨滴重力,雨水的密度为$$1 \times1 0^{3} \, \mathrm{k g / m}^{3}$$,据此估算芭蕉叶面单位面积上的平均受力约为()
A
A.$$0. 2 5 \mathrm{N}$$
B.$${{0}{.}{5}{N}}$$
C.$${{1}{.}{5}{N}}$$
D.$${{2}{.}{5}{N}}$$
9、['动量定理的定量计算', '利用动量定理处理流体变动问题']正确率40.0%降雨量是一种重要的气象要素,它是指在一定时间内降落到地面的水层深度,单位时间内的降雨量称降雨强度。已知雨滴密度为$$1 \times1 0^{3} \, k g / m^{3}$$,竖直下落的速度为$${{8}{m}{/}{s}}$$,撞击玻璃后无反弹,现将一块面积为$$0. 2 5 m^{2}$$的玻璃水平放置在室外,当降雨强度为$$1 m m / m i n$$时雨水对玻璃的作用力大小为()
C
A.$${{2}{N}}$$
B.$${{3}{3}{N}}$$
C.$$0. 0 3 3 N$$
D.$${{3}{.}{3}{N}}$$
10、['利用动量定理处理流体变动问题']正确率40.0%高压水枪喷口半径为$${{r}}$$,射出的水流速度为$${{v}}$$,水平地打在竖直煤壁上后速度变为零。设水的密度为$${{ρ}}$$,则高速水流对煤壁冲击力的大小为$${{(}{)}}$$
C
A.$${{π}{ρ}{{r}^{2}}{v}}$$
B.$$2 \pi\rho r^{2} v$$
C.$${{π}{ρ}{{r}^{2}}{{v}^{2}}}$$
D.$$2 \pi\rho r^{2} v^{2}$$
1. 激光束在墙面上产生的光压计算:
- 80% 的光子原速率返回,动量变化为 $$\Delta p_1 = 2p$$。
- 20% 的光子速度变为零,动量变化为 $$\Delta p_2 = p$$。
3. 太阳光驱动的探测器加速度计算:
5. 喷泉水柱悬停玩具的高度计算:
6. 芭蕉叶面单位面积受力估算:
9. 雨水对玻璃的作用力计算:
10. 高压水枪对煤壁的冲击力计算: