物理學(xué)中有一個(gè)非常有趣的現(xiàn)象:研究微觀世界的粒子物理、量子理論,與研究宇宙的理論竟然相互溝通,相互支撐。目前地球上消耗的能量,追根溯源,絕大部分還是來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部核聚變時(shí)釋放的核能。
(1)已知太陽(yáng)向各個(gè)方向輻射能量的情況是相同的。如果太陽(yáng)光的傳播速度為c,到達(dá)地球需要的時(shí)間為t,在地球大氣層表面每秒鐘每平方米垂直接收到的太陽(yáng)輻射能量為E0.請(qǐng)你求出太陽(yáng)輻射的總功率P的表達(dá)式。
(2)根據(jù)量子理論可知,光子既有能量也有動(dòng)量,光子的動(dòng)量p=hλ,其中h為普朗克常量,λ為光的波長(zhǎng)。太陽(yáng)光照射到地球表面時(shí),大量光子碰撞地面其動(dòng)量發(fā)生變化,會(huì)產(chǎn)生持續(xù)均勻的“光壓力”。為了將問(wèn)題簡(jiǎn)化,我們假設(shè)太陽(yáng)光垂直照射到地球上且全部被地球吸收,到達(dá)地球的每個(gè)光子能量均為E=4×10-19J,每秒鐘照射到地球的光子數(shù)為n=45×1035個(gè)。已知真空中光速c=3×108m/s,太陽(yáng)對(duì)地球的萬(wàn)有引力大小約為F=35×1022N.請(qǐng)你結(jié)合以上數(shù)據(jù)分析說(shuō)明,我們?cè)谘芯康厍驀@太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí),是否需要考慮太陽(yáng)“光壓力”對(duì)地球的影響。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
p
=
h
λ
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【解答】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:135引用:1難度:0.4
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1.如圖所示,風(fēng)力發(fā)電機(jī)是一種將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,某風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速為9m/s時(shí),輸出電功率為405kW,風(fēng)速在5~10m/s范圍內(nèi),轉(zhuǎn)化效率可視為不變。該風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)一周掃過(guò)的面積為S,空氣密度為ρ,風(fēng)場(chǎng)風(fēng)速為v,并保持風(fēng)正面吹向葉片。下列說(shuō)法正確的是( )
發(fā)布:2024/12/17 15:30:2組卷:91引用:1難度:0.5 -
2.風(fēng)力發(fā)電已成為我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要途徑之一。如圖所示,風(fēng)力發(fā)電機(jī)是一種將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速為9m/s時(shí),輸出電功率為405kW,風(fēng)速在5~10m/s范圍內(nèi),轉(zhuǎn)化效率可視為不變。該風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)一周掃過(guò)的面積為A,空氣密度為ρ,風(fēng)場(chǎng)風(fēng)速為v,并保持風(fēng)正面吹向葉片。下列說(shuō)法正確的是( )
發(fā)布:2024/12/17 16:30:1組卷:926引用:4難度:0.5 -
3.如圖所示為某工廠車間的一個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)由一個(gè)半徑R=0.5m的固定的
光滑圓弧軌道BC、一個(gè)固定在圓弧軌道末端C點(diǎn)的力傳感器(未畫(huà)出)、一輛平板小車和一根固定輕彈簧組成。可視為質(zhì)點(diǎn)的配件由A點(diǎn)從靜止落下,在B點(diǎn)沿切線進(jìn)入圓弧軌道BC,經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí),配件將不受阻礙地滑上與軌道等高的小車,與小車達(dá)到共同速度后,小車與等高的輕彈簧接觸并壓縮彈簧。某個(gè)質(zhì)量m=1kg的配件經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度大小為v0=4m/s,該配件與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.6,小車質(zhì)量M=1kg,不計(jì)地面對(duì)小車的阻力,彈簧勁度系數(shù)k=24N/m,取重力加速度g=10m/s2。14
(1)求釋放點(diǎn)A與點(diǎn)B的高度差;
(2)求小車與彈簧接觸前瞬間小車的速度大??;
(3)已知彈簧彈性勢(shì)能的表達(dá)式為,其中x為彈簧的形變量。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中該配件未離開(kāi)小車,彈簧始終在彈性限度內(nèi),求彈簧的最大壓縮量。Ep=12kx2發(fā)布:2024/12/15 20:0:1組卷:78引用:2難度:0.3
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