高考物理易錯(cuò)題專(zhuān)題三物理微元法解決物理試題(含解析)一、微元法解決物理試題1．水刀切割具有精度高、無(wú)熱變形、無(wú)毛刺、無(wú)需二次加工以及節(jié)約材料等特點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用．某水刀切割機(jī)床如圖所示，若橫截面直徑為d的水流以速度v垂直射到要切割的鋼板上，碰到鋼板后水的速度減為零，已知水的密度為ρ，則鋼板受到水的沖力大小為A． B． C． D．【答案】D【解析】【分析】【詳解】設(shè)t時(shí)間內(nèi)有V體積的水打在鋼板上，則這些水的質(zhì)量為：以這部分水為研究對(duì)象，它受到鋼板的作用力為F，以水運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量定理有：Ft=0-mv解得：A.與分析不符，故A錯(cuò)誤．B.與分析不符，故B錯(cuò)誤．C.與分析不符，故C錯(cuò)誤．D.與分析相符，故D正確．2．如圖所示，有一條長(zhǎng)為的均勻金屬鏈條，有一半長(zhǎng)度在光滑的足夠高的斜面上，斜面頂端是一個(gè)很小的圓弧，斜面傾角為，另一半長(zhǎng)度豎直下垂在空中，鏈條由靜止釋放后開(kāi)始滑動(dòng)，則鏈條剛好全部滑出斜面時(shí)的速度為（?。ǎ〢． B． C． D．【答案】B【解析】【分析】【詳解】設(shè)鏈條的質(zhì)量為，以開(kāi)始時(shí)鏈條的最高點(diǎn)為零勢(shì)能面，鏈條的機(jī)械能為鏈條全部滑出后，動(dòng)能為重力勢(shì)能為由機(jī)械能守恒定律可得即解得故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。3．如圖所示，某力，作用于半徑的轉(zhuǎn)盤(pán)的邊緣上，力的大小保持不變，但方向始終保持與作用點(diǎn)的切線方向一致，則轉(zhuǎn)動(dòng)一周這個(gè)力做的總功應(yīng)為（）A． B． C． D．【答案】B【解析】【詳解】把圓周分成無(wú)限個(gè)微元，每個(gè)微元可認(rèn)為與力F在同一直線上，故則轉(zhuǎn)一周中做功的代數(shù)和為故選B正確。故選B。4．如圖所示，粗細(xì)均勻，兩端開(kāi)口的U形管內(nèi)裝有同種液體，開(kāi)始時(shí)兩邊液面高度差為h，管中液柱總長(zhǎng)度為4h，后來(lái)讓液體自由流動(dòng)，當(dāng)兩液面高度相等時(shí)，右側(cè)液面下降的速度大小是（）A． B． C． D．【答案】A【解析】【分析】【詳解】設(shè)U形管橫截面積為S，液體密度為ρ，兩邊液面等高時(shí)，相當(dāng)于右管上方高的液體移到左管上方，這高的液體重心的下降高度為，這高的液體的重力勢(shì)能減小量轉(zhuǎn)化為全部液體的動(dòng)能。由能量守恒得解得因此A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。5．如圖所示，擺球質(zhì)量為m，懸線長(zhǎng)度為L(zhǎng)，把懸線拉到水平位置后放手．設(shè)在擺球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中空氣阻力的大小不變，則下列說(shuō)法正確的是()A．重力做功為mgLB．懸線的拉力做功為0C．空氣阻力做功為－mgLD．空氣阻力做功為－πL【答案】ABD【解析】【詳解】A．如圖所示重力在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終不變，小球在重力方向上的位移為在豎直方向上的投影，所以．故A正確．B．因?yàn)槔υ谶\(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直，故不做功，即．故B正確．CD．所做的總功等于每個(gè)小弧段上所做功的代數(shù)和，即故C錯(cuò)誤，D正確；故選ABD．【點(diǎn)睛】根據(jù)功的計(jì)算公式可以求出重力、拉力與空氣阻力的功．注意在求阻力做功時(shí)，要明確阻力大小不變，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反；故功等于力與路程的乘積．6．如圖所示為固定在水平地面上的頂角為α的圓錐體，其表面光滑．有一質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的鏈條靜止在圓錐體的表面上，已知重力加速度為g，若圓錐體對(duì)圓環(huán)的作用力大小為F，鏈條中的張力為T(mén)，則有（）A．F=mg B．C． D．【答案】AD【解析】試題分析：因?yàn)閳A環(huán)受重力和圓錐體對(duì)圓環(huán)的作用力處于平衡，則圓錐體對(duì)圓環(huán)的作用力等于圓環(huán)的重力，即F=mg，故A對(duì)B錯(cuò)．取圓環(huán)上很小的一段分析，設(shè)對(duì)應(yīng)圓心角為，分析微元受力有重力、支持力N、兩邊圓環(huán)其余部分對(duì)微元的拉力T，由平衡條件，由于微元很小，則對(duì)應(yīng)圓心角很小，故，，而，聯(lián)立求解得：．故C錯(cuò)D對(duì)．故選AD．考點(diǎn)：物體平衡問(wèn)題．【名師點(diǎn)睛】本題為平衡問(wèn)題，在求解圓錐體對(duì)圓環(huán)作用力時(shí)，可以圓環(huán)整體為研究對(duì)象進(jìn)行分析．在求解圓環(huán)內(nèi)部張力時(shí)，可選其中一個(gè)微元作為研究對(duì)象分析．由于微元很小，則對(duì)應(yīng)圓心角很小，故，，而，然后對(duì)微元進(jìn)行受力分析，列平衡方程聯(lián)立求解即可．7．位于光滑水平面上的小車(chē)受到水平向右的拉力作用從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，已知這一過(guò)程中拉力大小由F1隨時(shí)間均勻增大到F2，所用時(shí)間為t，小車(chē)的位移為s，小車(chē)末速度為v。則下列判斷正確的是（）A．小車(chē)增加的動(dòng)能等于B．小車(chē)增加的動(dòng)能大于C．小車(chē)增加的動(dòng)量等于D．小車(chē)的位移小于【答案】BCD【解析】【詳解】AB．因?yàn)槔Υ笮∮蒄1隨時(shí)間均勻增大到F2，而小車(chē)做加速運(yùn)動(dòng)，位移在單位時(shí)間內(nèi)增加的越來(lái)越大，所以若將位移s均分為無(wú)數(shù)小段，則在每一小段位移內(nèi)F增加的越來(lái)越慢，如圖所示（曲線表示題所示情況，直線表示拉力隨s均勻變化情況），而圖像的面積表示拉力做的功。其中拉力隨s均勻變化時(shí)，拉力做功為：，故當(dāng)拉力大小由F1隨時(shí)間均勻增大到F2時(shí)（曲線情況），做功大于，根據(jù)動(dòng)能定理可知小車(chē)增加的動(dòng)能大于，A錯(cuò)誤B正確；C．因?yàn)槔κ请S時(shí)間均勻增大，故在t時(shí)間內(nèi)拉力的平均值為：，所以物體動(dòng)量增加量為：，C正確；D．根據(jù)牛頓第二定律可知在力隨時(shí)間均勻增大的過(guò)程中物體運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸增大，即圖像的斜率增大（圖中紅線所示，而黑線表示做勻加速直線運(yùn)動(dòng)情況）。根據(jù)圖像的面積表示位移可知小車(chē)的位移小于，D正確。故選BCD。8．根據(jù)量子理論，光子的能量為E=hv，其中h是普朗克常量．（1）根據(jù)愛(ài)因斯坦提出的質(zhì)能方程E=mc2，光子的質(zhì)量可表示為m=E/c2，由動(dòng)量的定義和相關(guān)知識(shí)，推導(dǎo)出波長(zhǎng)為λ的光子動(dòng)量的表達(dá)式p=h/λ；（2）光子能量和動(dòng)量的關(guān)系是E=pc．既然光子有動(dòng)量，那么光照到物體表面，光子被物體吸收或反射時(shí)，都會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生壓強(qiáng)，這就是“光壓”．a(chǎn).一臺(tái)二氧化碳?xì)怏w激光器發(fā)出的激光功率為P0=103W，發(fā)出的一細(xì)束激光束的橫截面積為S=1mm2．若該激光束垂直照射到物體表面，且光子全部被該物體吸收，求激光束對(duì)該物體產(chǎn)生的光壓P0的大??；b.既然光照射物體會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生光壓，科學(xué)家設(shè)想在遙遠(yuǎn)的宇宙探測(cè)中，可以用光壓為動(dòng)力使航天器加速，這種探濺器被稱做“太陽(yáng)帆”．設(shè)計(jì)中的某個(gè)太陽(yáng)帆，在其運(yùn)行軌道的某一階段，正在朝遠(yuǎn)離太陽(yáng)的方向運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)帆始終保持正對(duì)太陽(yáng)．已知太陽(yáng)的質(zhì)量為2×1030kg，引力常量G=7×10-11Nm2/kg2，太陽(yáng)向外輻射能量的總功率為P=4×1026W，太陽(yáng)光照到太陽(yáng)帆后有80%的太陽(yáng)光被反射．探測(cè)器的總質(zhì)量為m=50kg．考慮到太陽(yáng)對(duì)探測(cè)器的萬(wàn)有引力的影響，為了使由太陽(yáng)光光壓產(chǎn)生的推動(dòng)力大于太陽(yáng)對(duì)它的萬(wàn)有引力，太陽(yáng)帆的面積S至少要多大？（計(jì)算結(jié)果保留1位有效數(shù)字）【答案】（1）證明見(jiàn)解析；（2）a.；b.【解析】【分析】【詳解】（1）光子的能量

E=mc2E＝hν＝h光子的動(dòng)量

p=mc可得

（2）一小段時(shí)間△t內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)光照射物體表面，由動(dòng)量定理

F△t=np產(chǎn)生的光壓

I＝解得

I＝帶入數(shù)據(jù)解得：I=3.3pa（3）由（2）同理可知，當(dāng)光80%被反射，20%被吸收時(shí)，產(chǎn)生的光壓距太陽(yáng)為r處光帆受到的光壓太陽(yáng)光對(duì)光帆的壓力需超過(guò)太陽(yáng)對(duì)探測(cè)器的引力

IS′＞G解得

S′＞帶入數(shù)據(jù)解得【點(diǎn)睛】考查光子的能量與動(dòng)量區(qū)別與聯(lián)系，掌握動(dòng)量定理的應(yīng)用，注意建立正確的模型是解題的關(guān)鍵；注意反射的光動(dòng)量變化為2mv，吸收的光動(dòng)量變化為mv．9．消防車(chē)的供水系統(tǒng)主要由水泵、輸水管道和水炮組成．如圖所示，消防水炮離地高度為H＝80m，建筑物上的火點(diǎn)離地高度為h＝60m，整個(gè)供水系統(tǒng)的效率η＝60%（供水效率η定義為單位時(shí)間內(nèi)抽水過(guò)程水所獲得的機(jī)械能與水泵功率的比值×100%）．假設(shè)水從水炮水平射出，水炮的出水速度v0＝30m/s，水炮單位時(shí)間內(nèi)的出水量m0＝60kg/s，取g＝10m/s2，不計(jì)空氣阻力．（1）求水炮與火點(diǎn)的水平距離x，和水炮與火點(diǎn)之間的水柱的質(zhì)量m；（2）若認(rèn)為水泵到炮口的距離也為H＝80m，求水泵的功率P；（3）如圖所示，為流速穩(wěn)定分布、體積不可壓縮且粘性可忽略不計(jì)的液體（比如水）中的一小段液柱，由于體積在運(yùn)動(dòng)中不變，因此當(dāng)S1面以速度v1向前運(yùn)動(dòng)了x1時(shí)，S2面以速度v2向前運(yùn)動(dòng)了x2，若該液柱前后兩個(gè)截面處的壓強(qiáng)分別為p1和p2，選用恰當(dāng)?shù)墓δ荜P(guān)系證明：流速穩(wěn)定分布、體積不可壓縮且粘性可忽略不計(jì)的液體水平流動(dòng)（或者高度差的影響不顯著）時(shí)，液體內(nèi)流速大的地方壓強(qiáng)反而小．【答案】(1)120kg(2)1.25×102kW(3)見(jiàn)解析；【解析】【分析】【詳解】(1)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有H－h(huán)＝gt2①x＝v0t②聯(lián)立上述兩式，并代入數(shù)據(jù)得t=＝2sx＝v0＝60m③水炮與火點(diǎn)之間的水柱的質(zhì)量m=m0t=120kg④(2)設(shè)在Δt時(shí)間內(nèi)出水質(zhì)量為Δm，則Δm=m0Δt，由功能關(guān)系得：⑤即解得：P＝＝1.25×102kW⑥(3)表示一個(gè)細(xì)管，其中流體由左向右流動(dòng)．在管的a1處和a2處用橫截面截出一段流體，即a1處和a2處之間的流體，作為研究對(duì)象．a(chǎn)1處的橫截面積為S1，流速為v1，高度為h1，a1處左邊的流體對(duì)研究對(duì)象的壓強(qiáng)為p1，方向垂直于S1向右．a(chǎn)2處的橫截面積為S2，流速為v2，高度為h2，a2處左邊的流體對(duì)研究對(duì)象的壓強(qiáng)為p2，方向垂直于S2向左．經(jīng)過(guò)很短的時(shí)間間隔Δt，這段流體的左端S1由a1移到b1．右端S2由a2移到b2．兩端移動(dòng)的距離分別為Δl1和Δl2．左端流入的流體體積為ΔV1=S1Δl1，右端流出的流體體積為ΔV2=S2Δl2，理想流體是不可壓縮的，流入和流出的體積相等，ΔV1=ΔV2，記為ΔV．現(xiàn)在考慮左右兩端的力對(duì)這段流體所做的功．作用在液體左端的力F1=p1S1向右，所做的功W1=F1Δl1=(p1S1)Δl1=p1(S1Δl1)=p1ΔV．作用在液體右端的力F2=p2S2向左，所做的功W2=－F2Δl2=－(p2S2)Δl2=－p2(S2Δl2)=－p2ΔV．外力所做的總功W=W1＋W2=(p1－p2)ΔV①外力做功使這段流體的機(jī)械能發(fā)生改變．初狀態(tài)的機(jī)械能是a1處和a2處之間的這段流體的機(jī)械能E1，末狀態(tài)的機(jī)械能是b1處和b2處之間的這段流體的機(jī)械能E2．由b1到a2這一段，經(jīng)過(guò)時(shí)間Δt，雖然流體有所更換，但由于我們研究的是理想流體的定常流動(dòng)，流體的密度ρ和各點(diǎn)的流速v沒(méi)有改變，動(dòng)能和重力勢(shì)能都沒(méi)有改變，所以這一段的機(jī)械能沒(méi)有改變，這樣機(jī)械能的改變(E2－E1)就等于流出的那部分流體的機(jī)械能減去流入的那部分流體的機(jī)械能．由于m=ρΔV，所以流入的那部分流體的動(dòng)能為重力勢(shì)能為mgh1＝ρΔVgh1流出的那部分流體的動(dòng)能為重力勢(shì)能為mgh2＝ρΔVgh2機(jī)械能的改變?yōu)棰诶硐肓黧w沒(méi)有粘滯性，流體在流動(dòng)中機(jī)械能不會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以這段流體兩端受的力所做的總功W等于機(jī)械能的改變，即W=E2－E1③將①式和②式代入③式，得④整理后得⑤a1和a2是在流體中任意取的，所以上式可表示為對(duì)管中流體的任意處：（常量）⑥④式和⑤式稱為伯努利方程．流體水平流動(dòng)時(shí)，或者高度差的影響不顯著時(shí)（如氣體的流動(dòng)），伯努利方程可表達(dá)為（常量）⑦從⑥式可知，在流動(dòng)的流體中，壓強(qiáng)跟流速有關(guān)，流速v大的地方要強(qiáng)p小，流速v小的地方壓強(qiáng)p大．【點(diǎn)睛】10．光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入地揭示了光的粒子性的一面．前者表明光子具有能量,后者表明光子除了具有能量之外還具有動(dòng)量．由狹義相對(duì)論可知,一定的質(zhì)量m與一定的能量E相對(duì)應(yīng)：E=m，其中c為真空中光速．(1)已知某單色光的頻率為v,波長(zhǎng)為λ,該單色光光子的能量E=hv,其中h為普朗克常量．試借用質(zhì)子、電子等粒子動(dòng)量的定義：動(dòng)量=質(zhì)量×速度,推導(dǎo)該單色光光子的動(dòng)量p=.(2)光照射到物體表面時(shí)，如同大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞一樣，將產(chǎn)生持續(xù)均勻的壓力，這種壓力會(huì)對(duì)物體表面產(chǎn)生壓強(qiáng)，這就是“光壓”，用I表示．一臺(tái)發(fā)光功率為的激光器發(fā)出一束某頻率的激光，光束的橫截面積為S.如圖所示，真空中，有一被固定的“∞”字形裝置，其中左邊是圓形黑色的大紙片，右邊是與左邊大小、質(zhì)量均相同的圓形白色大紙片．①當(dāng)該激光束垂直照射到黑色紙片中心上,假設(shè)光全部被黑紙片吸收,試寫(xiě)出該激光在黑色紙片的表面產(chǎn)生的光壓的表達(dá)式．②當(dāng)該激光束垂直坪射到白色紙片中心上,假設(shè)其中被白紙反射的光占入射光的比例為η,其余的入射光被白紙片吸收,試寫(xiě)出該激光在白色紙片的光壓的表達(dá)式．【答案】(1)見(jiàn)解析；(2)==【解析】【分析】（1）根據(jù)能量與質(zhì)量的關(guān)系，結(jié)合光子能量與頻率的關(guān)系以及動(dòng)量的表達(dá)式推導(dǎo)單色光光子的動(dòng)量．（2）根據(jù)一小段時(shí)間△t內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)，結(jié)合動(dòng)量定理求出其在物體表面引起的光壓的表達(dá)式．【詳解】（1）光子的能量為

E=mc2根據(jù)光子說(shuō)有E=hν=光子的動(dòng)量

p=mc可得

．（2）①一小段時(shí)間△t內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)

光照射物體表面，由動(dòng)量定理得-F△t=0-np產(chǎn)生的光壓

I1=解得

②假設(shè)其中被白紙反射的光占入射光的比例為η，這些光對(duì)物體產(chǎn)生的壓力為F1，（1-η）被黑紙片吸收，對(duì)物體產(chǎn)生的壓力為F2．根據(jù)動(dòng)量定理得-F1△t=0-（1-η）np-F2△t=-ηnp-ηnp產(chǎn)生的光壓

聯(lián)立解得【點(diǎn)睛】本題要抓住光子的能量與動(dòng)量區(qū)別與聯(lián)系，掌握動(dòng)量定理的應(yīng)用，注意建立正確的模型是解題的關(guān)鍵．11．隨著電磁技術(shù)的日趨成熟，新一代航母已準(zhǔn)備采用全新的電磁阻攔技術(shù)，它的原理是，飛機(jī)著艦時(shí)利用電磁作用力使它快速停止。為研究問(wèn)題的方便，我們將其簡(jiǎn)化為如圖所示的模型。在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi)，相距為L(zhǎng)，電阻不計(jì)。軌道端點(diǎn)MP間接有阻值為R的電阻。一個(gè)長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、阻值為r的金屬導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好。飛機(jī)著艦時(shí)質(zhì)量為M的飛機(jī)迅速鉤住導(dǎo)體棒ab，鉤住之后關(guān)閉動(dòng)力系統(tǒng)并立即獲得共同的速度v,忽略摩擦等次要因素，飛機(jī)和金屬棒系統(tǒng)僅在安培力作用下很快停下來(lái)。求（1）飛機(jī)在阻攔減速過(guò)程中獲得的加速度a的最大值；（2）從飛機(jī)與金屬棒共速到它們停下來(lái)的整個(gè)過(guò)程中R上產(chǎn)生的焦耳熱QR；（3）從飛機(jī)與金屬棒共速到它們停下來(lái)的整個(gè)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的距離x?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【分析】【詳解】（1）產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)解得（2）由能量關(guān)系；解得（3）由動(dòng)量定理解得12．根據(jù)量子理論，光子具有動(dòng)量．光子的動(dòng)量等于光子的能量除以光速，即P=E/c．光照射到物體表面并被反射時(shí)，會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生壓強(qiáng)，這就是“光壓”．光壓是光的粒子性的典型表現(xiàn)．光壓的產(chǎn)生機(jī)理如同氣體壓強(qiáng)：由大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞產(chǎn)生了持續(xù)均勻的壓力，器壁在單位面積上受到的壓力就是氣體的壓強(qiáng)．（1）激光器發(fā)出的一束激光的功率為P，光束的橫截面積為S．當(dāng)該激光束垂直照射在物體表面時(shí)，試計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)物體表面的光子的總動(dòng)量．（2）若該激光束被物體表面完全反射，試求出其在物體表面引起的光壓表達(dá)式．（3）設(shè)想利用太陽(yáng)的光壓將物體送到太陽(yáng)系以外的空間去，當(dāng)然這只須當(dāng)太陽(yáng)對(duì)物體的光壓超過(guò)了太陽(yáng)對(duì)物體的引力才行．現(xiàn)如果用一種密度為1．0×103kg/m3的物體做成的平板，它的剛性足夠大，則當(dāng)這種平板厚度較小時(shí)，它將能被太陽(yáng)的光壓送出太陽(yáng)系．試估算這種平板的厚度應(yīng)小于多少（計(jì)算結(jié)果保留二位有效數(shù)字）？設(shè)平板處于地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)軌道上，且平板表面所受的光壓處于最大值，不考慮太陽(yáng)系內(nèi)各行星對(duì)平板的影響．已知地球公轉(zhuǎn)軌道上的太陽(yáng)常量為1．4×103J/m2?s（即在單位時(shí)間內(nèi)垂直輻射在單位面積上的太陽(yáng)光能量），地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的加速度為5．9×10-3m/s2）【答案】（1）P/C（2）p壓強(qiáng)=F/S=2P/Cs（3）1．6×10-6m【解析】試題分析：（1）設(shè)單位時(shí)間內(nèi)激光器發(fā)出的光子數(shù)為n，每個(gè)光子能量為E，動(dòng)量為p，則激光器的功率為P=nE所以單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)物體表面的光子的總動(dòng)量為（2）激光束被物體表面反射時(shí)，其單位時(shí)間內(nèi)的動(dòng)量改變量為△p="2"p總=2P/c．根據(jù)動(dòng)量定理可知，物體表面對(duì)激光束的作用力F=△p=2P/c．由牛頓第三定律可知，激光束對(duì)物體表面的作用力為F=2P/c，在物體表面引起的光壓表達(dá)式為：p壓強(qiáng)=F/S=2P/cS．（3）設(shè)平板的質(zhì)量為m，密度為ρ，厚度為d，面積為S1，太陽(yáng)常量為J，地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的加速度為a，利用太陽(yáng)的光壓將平板送到太陽(yáng)系以外的空間去必須滿足條件：太陽(yáng)光對(duì)平板的壓力大于太陽(yáng)對(duì)其的萬(wàn)有引力．由（2）得出的結(jié)論可得，太陽(yáng)光對(duì)平板的壓力F=2JS1/c．太陽(yáng)對(duì)平板的萬(wàn)有引力可表示為f=ma，所以，2JS1/c．>ma，平板質(zhì)量m=ρdS1，所以，2JS1/c．>ρdS1a，解得：d<=1．6×10-6m．即：平板的厚度應(yīng)小于1．6×10-6m．考點(diǎn)：動(dòng)量定理、萬(wàn)有引力定律【名師點(diǎn)睛】13．光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入地揭示了光的粒子性的一面．前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外還具有動(dòng)量．由狹義相對(duì)論可知，一定的質(zhì)量m與一定的能量E相對(duì)應(yīng)：，其中c為真空中光速．（1）已知某單色光的頻率為ν，波長(zhǎng)為λ，該單色光光子的能量，其中h為普朗克常量．試借用質(zhì)子、電子等粒子動(dòng)量的定義：動(dòng)量=質(zhì)量×速度，推導(dǎo)該單色光光子的動(dòng)量．（2）光照射到物體表面時(shí)，如同大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞一樣，將產(chǎn)生持續(xù)均勻的壓力，這種壓力會(huì)對(duì)物體表面產(chǎn)生壓強(qiáng)，這就是“光壓”，用I表示．一臺(tái)發(fā)光功率為P0的激光器發(fā)出一束某頻率的激光，光束的橫截面積為S．當(dāng)該激光束垂照射到某物體表面時(shí)，假設(shè)光全部被吸收，試寫(xiě)出其在物體表面引起的光壓的表達(dá)式．【答案】（1）見(jiàn)解析（2）【解析】試題分析：（1）根據(jù)能量與質(zhì)量的關(guān)系，結(jié)合光子能量與頻率的關(guān)系以及動(dòng)量的表達(dá)式推導(dǎo)單色光光子的動(dòng)量；（2）根據(jù)一小段時(shí)間內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)，結(jié)合動(dòng)量定理求出其在物體表面引起的光壓的表達(dá)式．（1）光子的能量，光子的動(dòng)量，可得（2）一小段時(shí)間內(nèi)激光器發(fā)射