Question

（2005?深圳一模）（1）某激光頭的耗電功率為2×10³W，每秒鐘輸出10個(gè)光脈沖，每個(gè)脈沖持續(xù)的時(shí)間為10^-8s，攜帶的能量為0.2J，則每個(gè)脈沖的功率為多少？該激光頭將電能轉(zhuǎn)化為激光能量的效率為多少？
（2）如圖所示，質(zhì)量為m的小球從高為h傾角為θ光滑斜面頂端A點(diǎn)由靜止下滑，到達(dá)斜面底端B點(diǎn)時(shí)的速度為2v₀．若小球從A點(diǎn)以沿斜面的初速度為

5

v₀下滑，求小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為多大？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)每個(gè)脈沖持續(xù)的時(shí)間和攜帶的能量求出每個(gè)脈沖的功率．分別求出1s內(nèi)產(chǎn)生的激光能量，從而得出激光器將電能轉(zhuǎn)化為激光能量的效率．
（2）小球從A→B的過(guò)程中，據(jù)機(jī)械能守恒定律列式即可求解．

解答：解：（1）每個(gè)脈沖的功率P=

W

t

=

0.2

10-8

W=2×10⁷W．                    
每秒鐘轉(zhuǎn)化為光脈沖的能量是E=0.2×10 J=2 J．                        
激光器將電能轉(zhuǎn)化為激光能量的效率η=

E

E總

=0.001．                                    
（2）小球從A→B的過(guò)程中，據(jù)機(jī)械能守恒定律有：
mgh=

1

2

m(2v0)2           ①
mgh+

1

2

m(

5

v0)2=

1

2

mv2  ②
聯(lián)立①②解得v=3v₀
答：（1）每個(gè)脈沖的功率為2×10⁷W，該激光頭將電能轉(zhuǎn)化為激光能量的效率為0.001；
（2）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為3v₀．

點(diǎn)評(píng)：（1）解決本題的關(guān)鍵掌握功率的基本概念，以及知道效率的定義．
（2）主要考查了機(jī)械能守恒定律的直接應(yīng)用，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．