1、计算题  物理学家帕平发明了高压锅,高压锅与普通锅不同,锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅体镶嵌旋紧,加上锅盖与锅体之间有橡皮制的密封圈,所以锅盖与锅体之间不会漏气,在锅盖中间有一排气孔,上面再套上类似砝码的限压阀,将排气孔堵住.当加热高压锅,锅内气体压强增加到一定程度时,气体就把限压阀顶起来,这时蒸气就从排气孔向外排出.由于高压锅内的压强大,温度高,食物容易煮烂.若已知排气孔的直径为0.3 cm,外界大气压为1.0×105 Pa,温度为20 ℃,要使高压锅内的温度达到120 ℃,则限压阀的质量应为多少?(g取10 m/s2)

参考答案：0.024 kg

本题解析：选锅内气体为研究对象,则
初状态:T1="293" K,p1=1.0×105 Pa
末状态:T2="393" K
由查理定律得
p2=Pa=1.34×105 Pa
对限压阀受力分析可得
mg=p2S-p1S=(p2-p1)S=(p2-p1)π·
=(1.34×105-1.0×105)×3.14×N="0.24" N?所以m="0.024" kg.

本题难度：简单

2、选择题  儿童乐园中一个质量为m的小火车，以恒定的功率P由静止出发，沿一水平直轨道行驶达到最大速度vm后做匀速运动，在到达终点前某时刻关闭发动机,小火车又做匀减速直线运动，到达终点时恰好停止。小火车在运动过程中通过的总路程为S，则小火车运动的总时间为
A．
B．
C．
D．

参考答案：B

本题解析：由动能定理可得：Pt-fs=0，? f=P/Vm，?得t=s/Vm这里的t是在发动机关上前的时间，后来减速的时间是t2=Vm/a ，? a=f/m=P/(Vmm) ，? t2=(V)m/P ， T=t+t2=s/Vm+( V)m/P，故本题选择B。

本题难度：一般

3、选择题  下面设想符合能量守恒定律的是（ ? ）
A．利用永久磁铁间的作用力造一台永远转动的机器
B．做成一条船利用河水的能量逆水航行
C．通过太阳照射飞机使飞机起飞
D．不用任何燃料使河水升温

参考答案：BCD

本题解析：

本题难度：简单

4、选择题  甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于z轴上，甲、乙两分子问的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0为斥力，F

A．从a到b
B．从b到c
C．从c到d
D．从b至d

参考答案：B

本题解析：

本题难度：简单

5、计算题  如图所示，在光滑绝缘水平面上有两个带电小球A、B，质量分别为3m和m，小球A带正电q，小球带负电-2q，开始时两小球相距s0，小球A有一个水平向右的初速度v0，小球B的初速度为零，若取初始状态下两小球构成的系统的电势能为零。
（1）试证明：当两小球的速度相同时系统的电势能最大，并求出该最大值；
（2）在两小球的间距仍不小于s0的运动过程中，求出系统的电势能与系统的动能的比值的取值范围。

参考答案：解：（1）由于两小球构成的系统合外力为零，设某状态下两小球的速度分别为和，由动量守恒定律得 ①
所以，系统的动能减小量为 ②
由于系统运动过程中只有电场力做功，所以系统的动能与电势能之和守恒，考虑到系统初状态下电势能为零，故该状态下的电势能可表为 ③
联立①③两式，得 ④
由④式得：当 ⑤时，系统的电势能取得最大值，而将⑤式代入①式，得 ⑥
即当两小球速度相同时系统的电势能最大，最大值为 ⑦
（2）由于系统的电势能与动能之和守恒，且初始状态下系统的电势能为零，所以在系统电势能取得最大值时，系统的动能取得最小值，为 ⑧
由于
所以在两球间距仍不小于的运动过程中，系统的电势能总小于系统的动能
在这过程中两种能量的比值的取值范围为 ⑨

本题解析：

本题难度：困难

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