时间:2017-09-25 08:24:49
1、选择题 如图所示,密闭绝热的具有一定质量的活塞,活塞的上部封闭着气体,下部为真空,活塞与器壁的摩擦忽略不计,置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部。另一端固定在活塞上,弹簧被压缩后用绳扎紧,此时弹簧的弹性势能为
(弹簧处于自然长度时的弹性势能为零),现绳突然断开,弹簧推动活塞向上运动,经过多次往复运动后活塞静止,气体达到平衡态,经过此过程

[? ]
全部转换为气体的内能
一部分转换成活塞的重力势能,其余部分仍为弹簧的弹性势能
全部转换成活塞的重力势能和气体的内能
一部分转换成活塞的重力势能,一部分转换为气体的内能,其余部分仍为弹簧的弹性势能 参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,劲度系数为k=40.0N/m的轻质水平弹簧左端固定在壁上,右端系一质量M=3.0kg的小物块A,A的右边系一轻细线,细线绕过轻质光滑的滑轮后与轻挂钩相连,小物块A放在足够长的桌面上,它与桌面的滑动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。滑轮以左的轻绳处于水平静止状态,弹簧的长度为自然长度。现将一质量m=2.0kg的物体B轻挂在钩上,然后松手,在此后的整个运动过程中,求:
(1)小物块A速度达到最大时的位置;
(2)弹簧弹性势能的最大值;
(3)小物块A克服摩擦力所做的功。?
参考答案:(1) 0.35m? (2) 9.8J? (3)4.8J
本题解析:解题应注意两点:一是该简谐运动的振子是A、B两物体组成的系统;二是该振子向右振动和向左振动的平衡位置因为摩擦力方向的改变而不同。
取水平向右的坐标轴Ox,原点O为小物块A的初始位置
(1)对A、B两物体组成的系统
,物体A向右运动
?
第1次向右运动到a=0时位置时, A的速度达到最大,设此时A的坐标为x1
?
?
(2)因为
皆为恒力,弹力为线性回复力,所以系统向右的运动是以
为平衡位置的简谐运动。从A开始向右运动到系统速度为零, A向右运动的距离为 2 x1=0.7m。?
由能量守恒得?
?
?
(3)由于
,A开始向左做加速运动?
?
设向左运动A的平衡位置为x2
?
?
当A、B两物体组成的系统向左运动到速度为零的位置,A的坐标为x3
处
此时
,所以A静止在x3处
整个过程A运动的路程为
?
克服摩擦力所做的总功
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,一物体放在斜面上,斜面与地面固定。若在物体上施加一个竖直向下的恒力F,则下列说法中正确的是:
?
A.若物体原来匀速下滑,再加力F后仍匀速下滑
B.若物体原来匀速下滑,再加力F后将加速下滑
C.若物体原来加速下滑,再加力F后加速度不变
D.若物体原来加速下滑,再加力F后加速度变大
参考答案:AD
本题解析:析:将F分解为垂直于斜面和平行于斜面两个方向F1和F2,根据力的独立作用原理,单独研究F的作用效果,当F引起的动力增加大时,加速度增大,相反引起的阻力增大时,加速度减小.
解答:解:A、B,设斜面倾角为θ,原来物体匀速下滑时,有mgsinθ=μmgcosθ,即sinθ=μcosθ,与物体的重力无关.则施加竖直向下的力F,物体仍匀速下滑.故A正确,B错误.
C、D、若物块A原来加速下滑,有mgsinθ>μmgcosθ,将F分解,则Fsinθ>μFcosθ,动力的增加大于阻力的增加,加速度变大.故C错误,D正确.
故选AD
本题难度:简单
4、简答题 如右图所示,用轻弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以v=6m/s的速度在光滑水平地面上运动,弹簧处于原长,质量4kg的物块C静止在前方,B与C碰撞后二者粘在一起运动.在以后的运动中,求:
(1)当弹簧的弹性势能最大时,物体A的速度多大?
(2)弹性势能的最大值是多大?
(3)A的速度有可能向左吗?为什么?
参考答案:(1)当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大.
由于A、B、C三者组成的系统动量守恒:
?(mA+mB)v=(mA+mB+mC)vA′…①
由①式解得?vA′=3m/s…②
(2)B、C碰撞时B、C组成的系统动量守恒,设碰后瞬间B、C两者速度为v′,则:
? mBv=(mB+mC)v′…③
由③式解得:v′=2m/s…④
设物A速度为vA′时,弹簧的弹性势能最大为Ep,根据能量守恒:
? Ep=12(mB+mC)v"2+12mAv2-12(mA+mB+mC)v2A…⑤
由⑤式解得:Ep═12J…⑥
(3)系统动量守恒:mAv+mBv=mAvA+(mB+mC)vB…⑦
设A的速度向左,vA<0,vB>4?m/s
则作用后A、B、C动能之和:
E′=12mAvA2+12(mB+mC)vB2>12(mB+mC)vB2=48?(J)…⑧
实际上系统的总机械能为:
E=Ep+12(mA+mB+mC)v2A=12+36=48?(J)…⑨
根据能量守恒定律,E">E是不可能的,所以A不可能向左运动.
答:(1)当弹簧的弹性势能最大时,物体A的速度是3m/s.
(2)弹性势能的最大值是12J.
(3)A的速度不可能向左.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 下列陈述中,与分子热运动有关的是 [?]
| A.酒香不怕巷子深 | B.天光云影共徘徊 |
| C.隔墙花影动,疑是玉人来 | D.隔墙有耳 参考答案:A 本题解析:分析:组成物质的分子永不停息地在做无规则的运动,在实际生活中,扩散现象说明了分子在做无规则的热运动. 本题难度:一般 A penny saved is a penny gained. 省一文等于挣一文. |