物理微元法解决物理试题专项及解析.docx

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1、物理微元法解决物理试题专项及解析一、微元法解决物理试题1．如所示，某个力F＝10N作用在半径R＝1m的的上，力F的大小保持不，但方向保持在任何刻均与作用点的切一致，一周个力F做的功（）A．0B．20πJC．10JD．10πJ【答案】B【解析】本中力F的大小不，但方向刻都在化，属于力做功，可以考把周分割很多的小段来研究.当各小段的弧足小，可以力的方向与弧代表的位移方向一致，故所求的功W＝F·Δs123123πJ，＋F·Δs＋F·Δs＋⋯＝F(s＋s＋s＋⋯）＝F·2Rπ＝20选项B符合意.故答案B．【点睛】本注意，力然是力，但是由于力一直与速度方向

2、相同，故可以直接由W=FL求出．2．如所示，半径R的1/8光滑弧道左端有一量m的小球，在大小恒F、方向始与道相切的拉力作用下，小球在直平面内由静止开始运，道左端切水平，当小球运到道的末端，此小球的速率v，已知重力加速度g，()A．此程拉力做功2FR2B．此程拉力做功FR4C．小球运到道的末端，拉力的功率1Fv2D．小球运到道的末端，拉力的功率2Fv2【答案】B【解析】【解】AB、将该段曲线分成无数段小段，每一段可以看成恒力，可知此过程中拉力做功为WF?1R1FR，故选项B正确，A错误；44CD、因为F的方向沿切线方向，与速度方向平行，则拉力的功率

3、PFv，故选项C、D错误。3．2019年8月11日超强台风“利奇马”登陆青岛，导致部分高层建筑顶部的广告牌损毁。台风“利奇马”登陆时的最大风力为11级，最大风速为30m/s。某高层建筑顶部广告牌的尺寸为：高5m、宽20m，空气密度1.2kg/m3，空气吹到广告牌上后速度瞬间减为0，则该广告牌受到的最大风力约为（）A．3.6103NB．1.1105NC．1.0104ND．9.0104N【答案】B【解析】【分析】【详解】广告牌的面积22S=5×20m=100m设t时间内吹到广告牌上的空气质量为m，则有m=ρSvt根据动量定理有2-Ft=0-mv=0-

4、ρSvt得FSv21.1105N故选B。4．如图所示，某力F10N，作用于半径R1m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致，则转动一周这个力F做的总功应为（）A．0JB．20JC．10JD．20J【答案】B【解析】【详解】把圆周分成无限个微元，每个微元可认为与力F在同一直线上，故WFs则转一周中做功的代数和为WF2πR20πJ故选B正确。故选B。5．炽热的金属丝可以发射电子。发射出的电子经过电压U在真空中加速，形成电子束。若电子束的平均电流大小为I，随后进入冷却池并停止运动。已知电子质量为m，电荷量为e，冷却液质

5、量为M，比热为c，下列说法正确的是（）UeA．单位时间内，冷却液升高的温度为cMUIB．单位时间内，冷却液升高的温度为cM2UeC．冷却液受到电子的平均撞击力为ImD．冷却液受到电子的平均撞击力为I2Uem【答案】B【解析】【分析】【详解】AB．电子加速，则Ue1mv22设单位时间内发射电子个数为N，则INe电子束动能转化成冷却液内能，则单位时间内N1mv2cMT2解得UITcM选项A错误，选项B正确；CD．在单位时间内，电子束动量减少，等于撞击力冲量，则NmvF解得2UmFIe选项C、D错误。故选B。6．如图所示，摆球质量为m，悬线长为L，把悬

6、线拉到水平位置后放手．设在摆球运动过程中空气阻力F阻的大小不变，则下列说法正确的是()A．重力做功为mgLB．悬线的拉力做功为0C．空气阻力F阻做功为－mgLD．空气阻力F阻做功为－1F阻πL2【答案】ABD【解析】【详解】A．由重力做功特点得重力做功为：WG＝mgLA正确；B．悬线的拉力始终与v垂直，不做功，B正确；CD．由微元法可求得空气阻力做功为：WF阻＝－1F阻πL2C错误，D正确．7．如图所示，摆球质量为m，悬线长为L，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球运动过程中空气阻力f的大小不变，则摆球从A摆到位置B的过程中，下列说法正确的是A．重

7、力做功为mgLB．悬线的拉力做功为0C．空气阻力f做功为－mgLD．空气阻力f做功为1fL2【答案】ABD【解析】【详解】A.重力在整个运动过程中始终不变，所以重力做功为WG=mgL，故A正确；B.因为拉力在运动过程中始终与运动方向垂直，故拉力对小球不做功，即WF=0，故B正确；CD.阻力所做的总功等于每个小弧段上f所做功的代数和，即Wf(fx1fx2...)fs11fπLfπL，故C错误，D正确。228．根据量子理论，光子的能量为E=hv，其中h是普朗克常量．（1）根据爱因斯坦提出的质能方程E=mc2，光子的质量可表示为m=E/c2，由动量的定

8、义和相关知识，推导出波长为λ的光子动量的表达式p=h/λ；（2）光子能量和动量的关系是E=pc．既然光子有动量，那么光照到物体表面，光子