在常温下,空气分子的平均速率约为500m/s,如果撞击课表桌面的空气分子的速度方向均与桌面垂直,并以原速率反弹回来.由此可以估算出1s内打在课桌表面上的空气分子个数是(已知大气压约为1.0×105Pa,一个空气分子的平均质量为4.9×10-26kg)(  )A. 1×1029B. 1×1027C. 1×1023D. 1×1020

问题描述:

在常温下,空气分子的平均速率约为500m/s,如果撞击课表桌面的空气分子的速度方向均与桌面垂直,并以原速率反弹回来.由此可以估算出1s内打在课桌表面上的空气分子个数是(已知大气压约为1.0×105Pa,一个空气分子的平均质量为4.9×10-26kg)(  )
A. 1×1029
B. 1×1027
C. 1×1023
D. 1×1020

一个空气分子撞击桌面到停止的过程中运用动量定理得:
F′t=-mv-(-mv)=-2×500×4.9×10-26=5×10-23N
课桌表面长为1m,宽约为0.5m,则S=0.5m2
所以空气撞击桌面的作用力为F=PS=5×104N
空气分子个数n=

F
F′
=1×1027
故选B
答案解析:根据动量定理求出一个空气分子撞击桌面的作用力,估算出桌面的面积,根据F=PS算出桌面受到的空气的作用力,进而求出撞击桌面的分子个数.
考试点:阿伏加德罗常数.

知识点:本题主要考查了动量定理及压强公式的直接应用,要求同学们能正确估算出课桌的面积,难度不大,属于基础题.