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密閉容器中氣體分子以平均速率v做無規則的熱運動,氣體分子單位體積內的分子數是n0,每個分子的質量是m0,如果分子與器壁碰撞時是垂直相碰,且碰撞以后以原速率反向彈回,器壁面積為S,氣體壓強
1
3
n0m0v2
1
3
n0m0v2
求氣體對器壁的作用力
1
3
n0m0v2s
1
3
n0m0v2s
分析:求解出時間t內碰撞面積S上的分子數,然后根據動量定理列式求解平均碰撞力,最后求解壓強.
解答:解:時間t內碰撞面積S上的分子數:N=(vt?S)n0
容器有6個面,所以每個器壁碰撞的分子數為
1
6
N
對于這部分分子,根據動量定理,有:-Ft=-
1
6
Nm0v-
1
6
Nm0v
解得:F=
1
3
n0m0v2s;
p=
F
S
=
1
3
n0m0v2
故答案為:
1
3
n0m0v2
1
3
n0m0v2s,
點評:本題關鍵建立微觀運動模型,然后根據動量定理列式求解平均碰撞力,最后求解氣壓.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(選修模塊3-3)
(1)以下說法正確的是
 

A.在完全失重的情況下,密閉容器內的氣體對器壁的頂部沒有作用力
B.分子間同時存在著相互作用的斥力和引力,它們都隨分子間距離的減小而增大
C.懸浮在液體中的微粒足夠小,來自各個方向的液體分子撞擊的不平衡性使微粒的運動無規則
D.在液體表面任意一條線的兩側,相互之間的作用力是斥力,它的作用是使液體表面繃緊
(2)如圖所示為“探究氣體等溫變化的規律”的實驗裝置,氣體的壓強可從儀表上讀出,一段空氣柱被橡膠塞和柱塞封閉在針筒內,從刻度尺上可讀出空氣柱的長度.實驗過程中氣體壓縮太快會使氣體溫度
 
(選填“升高”、“不變”或“降低”).實驗中氣體向外漏氣,測得氣體的體積與壓強的乘積
 
(選填“變大”、“不變”或“變小”).
(3)若以μ表示水的摩爾質量,ρ為在標準狀態下水蒸氣的密度,NA為阿伏加德羅常數,求每個水分子的質量和標準狀態下水蒸氣的摩爾體積.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(選修模塊3-3)
(1)以下說法正確的是______.
A.在完全失重的情況下,密閉容器內的氣體對器壁的頂部沒有作用力
B.分子間同時存在著相互作用的斥力和引力,它們都隨分子間距離的減小而增大
C.懸浮在液體中的微粒足夠小,來自各個方向的液體分子撞擊的不平衡性使微粒的運動無規則
D.在液體表面任意一條線的兩側,相互之間的作用力是斥力,它的作用是使液體表面繃緊
(2)如圖所示為“探究氣體等溫變化的規律”的實驗裝置,氣體的壓強可從儀表上讀出,一段空氣柱被橡膠塞和柱塞封閉在針筒內,從刻度尺上可讀出空氣柱的長度.實驗過程中氣體壓縮太快會使氣體溫度______(選填“升高”、“不變”或“降低”).實驗中氣體向外漏氣,測得氣體的體積與壓強的乘積______(選填“變大”、“不變”或“變小”).
(3)若以μ表示水的摩爾質量,ρ為在標準狀態下水蒸氣的密度,NA為阿伏加德羅常數,求每個水分子的質量和標準狀態下水蒸氣的摩爾體積.
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科目:高中物理 來源:2012年江蘇省南京市、鹽城市高考物理一模試卷(解析版) 題型:解答題

(選修模塊3-3)
(1)以下說法正確的是______.
A.在完全失重的情況下,密閉容器內的氣體對器壁的頂部沒有作用力
B.分子間同時存在著相互作用的斥力和引力,它們都隨分子間距離的減小而增大
C.懸浮在液體中的微粒足夠小,來自各個方向的液體分子撞擊的不平衡性使微粒的運動無規則
D.在液體表面任意一條線的兩側,相互之間的作用力是斥力,它的作用是使液體表面繃緊
(2)如圖所示為“探究氣體等溫變化的規律”的實驗裝置,氣體的壓強可從儀表上讀出,一段空氣柱被橡膠塞和柱塞封閉在針筒內,從刻度尺上可讀出空氣柱的長度.實驗過程中氣體壓縮太快會使氣體溫度______(選填“升高”、“不變”或“降低”).實驗中氣體向外漏氣,測得氣體的體積與壓強的乘積______(選填“變大”、“不變”或“變小”).
(3)若以μ表示水的摩爾質量,ρ為在標準狀態下水蒸氣的密度,NA為阿伏加德羅常數,求每個水分子的質量和標準狀態下水蒸氣的摩爾體積.

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科目:高中物理 來源:江蘇省2010屆三校四模聯考 題型:實驗題

 選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡上把所選題目對應字母后的方框涂滿涂黑.如都作答,則按A、B兩小題評分.)

A.(選修模塊3-3)(12分)

(1) (4分)下列說法中正確的是              

A.當兩個分子間的距離為r0(平衡位置)時,分子力為零,分子勢能最小

B.擴散現象和布朗運動的劇烈程度都與溫度有關,所以擴散現象和布朗運動也叫做熱運動

C.第二類永動機不違反能量守恒定律,但違反了熱力學第二定律

D.自然界中與熱現象有關的自發的能量轉化過程具有方向性,雖然總能量守恒,但能量品質在退化

(2)(4分)如圖所示,在開口向上的豎直放置圓筒形容器內用質量為m活塞密封一部分氣體,活塞與容器壁間能無摩擦滑動,大氣壓恒為p0,容器的橫截面積為S,密封氣體的壓強是     ,當氣體從外界吸收熱量Q后,活塞緩慢上升d后再次平衡,在此過程中密閉氣體的內能增加     

(3)晶須是一種發展中的高強度材料,它是一些非常細的完整的絲狀(橫截面為圓形)晶體.現有一根鐵(Fe)晶,直徑為d,能承受的最大拉力為F.試求剛要拉斷時原子間的作用力f.(已知鐵的密度ρ,鐵的摩爾質量M,阿伏伽德羅常數為NA,忽略鐵分子間的空隙)

 

B.(選修模塊3-4)(12分)

(l)(4分)下列有關光現象的說法中正確的是              

 A.同種介質中,光波長越短,傳播速度越快

 B.薄膜干涉條紋可以看著是等厚線

 C.眼睛直接觀察全息照片可以看到立體圖象

D.宇航員駕駛一艘接近光速的宇宙飛船飛行時,他不能感知自身質量的增大

(2)(4分)沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時的波形如圖所示,PQ兩個質點的平衡位置分別位于x=3.5m和x=6.5m處。在t1=0.5s時,質點P此后恰好第二次處于波峰位置;則t2=        s時,質點Q此后第二次在平衡位置且向上運動;當t3=0.9s時,質點P的位移為__    ____cm。

(3)(4分) 如圖所示,透明介質球球心位于O,半徑為R,光線DC平行于直徑AOB射到介質的C點,DC與AB的距離H=R/2,若DC光線進入介質球后經一次反射再次回到介質球的界面時,從球內折射出的光線與入射光線平行,求介質的折射率。

 

C.(選修模塊3-5)(12分)

(1)(4分)下列說法正確的是              

A.任何一種金屬都存在一個“最大波長”,入射光波長小于這個波長,才能產生光電效應

B.氫原子輻射出一個光子后能量減小,核外電子的運動加速度減小

C.用電子流工作的顯微鏡比用相同速度的質子流工作的顯微鏡分辨率低

D.核力的飽和性決定了原子核太大,那一定是不穩定的

(2)(4分)質量為m1的鋰核()俘獲一個質量為m2的質子后衰變為兩個粒子,粒子質量為m3,已知光在真空中速度為c.

①寫出核反應方程                            

②該過程中釋放的核能為ΔE =                      

 (3) (4分)在粒子散射實驗中,質量為m粒子以初動能E0與質量M的金核發生對心碰撞。若金核初時靜止且自由,求粒子與金核間距離最近時電勢能。

 

 

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