时间:2017-08-25 12:26:45
1、简答题 如图15所示，质量M=8.0kg的小车放在光滑的水平面上，给小车施加一水平向右的恒力F=8.0N。当向右运动的速度达到V0=1.5m/s时，有一物块以水平向左的初速度v0=1.0m/s滑上小车的右端。小物块的质量m=2.0kg，物块与小车表面的动摩擦因数μ=0.20。设小车足够长，重力加速度g取10m/s2。
（1）物块从滑上小车开始，经过多长的时间速度减小为零？
（2）求物块在小车上相对小车滑动的过程中，物块相对地面的位移。
（3）物块在小车上相对小车滑动的过程中，小车和物块组成的系统机械能变化了多少？
?
参考答案：（1）0.5s?（2）1.11m,方向向右?（3）17.2J
本题解析：(1)设物块滑上小车后经过时间t1速度减为零，根据动量定理
μmgt1=mv，
解得：?t1=
="0.5s" 。…………1分
(2)物块滑上小车后，做加速度为am的匀变速运动，根牛顿第二定律
μmg=mam，
解得：?am=μg=2.0m/s2。
小车做加速度为aM的匀加速运动，根据牛顿第二定律
F-μmg=MaM，
解得：?aM=
=0.5m/s2。…………1分
设物块向左滑动的位移为s1，根据运动学公式
s1=v0t1-
amt
=0.25m,
当滑块的速度为零时，小车的速度V1为
V1=V0+amt1=1.75m/s。
设物块向右滑动经过时间t2相对小车静止，此后物块与小车有共同速度V，根据运动学公式，有?V=V1+aMt2=amt2，
解得：?t2=
s。?…………1分
滑块在时间t2内的位移为s2=ams
=
m≈1.36m。(方向向右) …………1分
因此，滑块在小车上滑动的过程中相对地面的位移为
? s=s2-s1=
m≈1.11m,方向向右。…………1分
(3)由(2)的结果，物块与小车的共同速度
V=
m/s，
因此，物块在小车上相对小车滑动的过程中，系统的机械能增加量ΔE为
ΔE=(m+M)V2-mv
-MV≈17.2J。…………2分
本题难度：一般
2、填空题 将0℃的冰溶为0℃的水，此时分子的总动能______，分子的总势能______（填“减小”、“不变”或“增大”）
参考答案：温度是分子平均动能的标志，所以0℃的冰和0℃的水分子的总动能相等，即不变．
将0℃的冰溶为0℃的水，需要吸收热量．所以0℃的冰的内能小于0℃的水的内能，而物体内能是分子的总动能和分子的总势能之和．
所以0℃的冰分子的总势能小于0℃的水分子的总势能，即将0℃的冰溶为0℃的水，分子的总势能增大．
故答案为：不变；增大
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 (5分)下列说法正确的是?。(全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分)
A．当物质分子间距离减小时，若分子力为引力，则分子力增大
B．气体在绝热条件下膨胀，气体的内能一定减少
C．布朗运动说明只有液体分子才可以做无规则运动
D．气体体积增大，内能可能减小
参考答案：BD
本题解析：分子间的引力和斥力都随分子间距离的减小而增大，斥力增大的较快，故若分子力为引力时，分子力减小，所以A错误；因气体绝热膨胀，故气体对外做功，压强减小，但没有热交换，由热力学第一定律可知，气体内能减小，所以B正确；布朗运动不是液体分子的运动，所以C错误；气体体积增大，气体对外界做功，若没有热传递，根据热力学第一定律△U=W+Q分析得知：气体的内能减小，故D正确。
本题难度：简单
4、选择题 如图所示,柱形容器内封有一定质量的空气,光滑活塞C(质量为m)与容器用良好的隔热材料制成的.另有质量为M的物体从活塞上方的A点自由 下落到活塞上,并随活塞一起到达最低点B而静止.在这一过程中,空气内能的改变量ΔU?外界对空气所做的功W与物体及活塞的重力势能的变化关系是(? )
A．Mgh+mgΔh=ΔU+W
B．ΔU=W,W=Mgh+mgΔh
C．ΔU=W,W<Mgh+mgΔh
D．ΔU≠W,W=Mgh+mgΔh
参考答案：C
本题解析：因活塞和容器用良好的隔热材料制成,容器内的空气与外界无热交换,Q=0,所以ΔU=W;但由于物体和活塞做完全非弹性碰撞 (即碰后不分开)时损失一部分机械能,因此有:W<Mgh+mgΔh,故本题选C.这里,虽然W<Mgh+mgΔh,但仍遵守能的转化和守恒定律,只不过减少的机械能不是全部转化为空气的内能,而是有一部分在碰撞时转化为活塞和物体的内能了,能的总量并未减少.
本题难度：简单
5、选择题 如图所示，活塞将气缸分成甲、乙两气室，气缸、活塞（连同拉杆）是绝热的，且不漏气。以E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中
[? ]
参考答案：D
本题解析：
本题难度：一般