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1、计算题 质量为M的小车置于光滑水平面上。小车的上表面由1/4圆弧和平面组成,车的右端固定有一不计质量的弹簧,圆弧A部分光滑,半径为R,平面BC部分粗糙,长为l,C点右方的平面光滑滑块质量为m,从圆弧最高处A无初速下滑(如图所示),与弹簧相接触并压缩弹 ">
时间:2017-08-05 17:30:16
1、计算题 质量为M的小车置于光滑水平面上。小车的上表面由1/4圆弧和平面组成,车的右端固定有一不计质量的弹簧,圆弧A部分光滑,半径为R,平面BC部分粗糙,长为l,C点右方的平面光滑滑块质量为m,从圆弧最高处A无初速下滑(如图所示),与弹簧相接触并压缩弹簧,最后又返回到B相对于车静止。求:
(1)BC部分的动摩擦因数μ;
(2)弹簧具有的最大弹性势能;
(3)当滑块与弹簧刚分离时滑块和小车的速度大小。600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060405/z3ymbkfqx2x.gif\">
参考答案:解:(1)滑块与小车初始状态为静止,未状态滑块相对小车静止,即两者共速且速度为0,据能量守恒:mgR=μmg·2l,故600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060405/nm1fzztlgyt.gif\">
(2)弹簧压缩到最大形变量时,滑块与小车又一次共速,且速度均为0,此时,据能量守恒,弹簧的弹性势能600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060405/4ffjnn00fla.gif\">
(3)弹簧与滑块刚分离的时候,弹簧的弹性势能为0,设此时滑块速度为v1,小车速度为v2,据能量守恒有600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060405/4rrtt4y4bvm.gif\">
又因为系统动量守恒,有:mv1-Mv2=0
解得:600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060405/ifsu4qegwsy.gif\">
本题解析:
本题难度:困难
2、选择题 不定项选择
一木块沿粗糙斜面匀速下滑的过程中( ? )
A.木块的机械能守恒
B.木块的动能转化为重力势能
C.木块的重力势能转化为动能
D.木块减小的机械能转化为内能
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 关于内能的说法,正确的是( )
A.质量和温度都相同的物体,不一定具有相同的动能
B.热的物体把温度传给冷的物体,最后两物体的温度相同,它们具有相同的内能
C.比热大的物体容易吸收热量
D.温度高的物体内能大
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 风力发电作为一种无污染、低成本的电力产业,发展前景广阔.我国风力资源丰富,到2000年底,我国风力发电机的总装机容量已达264万千瓦.风力发电的原理是利用风推动叶轮转动,将风的动能转化为叶轮的动能,再将叶轮的动能转化为电能.
(1)设空气的密度为ρ,叶轮每个车叶的长度均为L,正对叶轮的水平风速为v,整个发电机的效率为η,那么每台发电机发出的电功率P=_____________.
(2)我国研制Wd646型风力发电机,每个车叶的长度L=\"22\" m,当风速达到v=\"15\" m/s时,其输出的电功率可达P=\"600\" kW.求该风力发电机将风的动能转化为电能的总效率η.(空气密度ρ=\"1.29\" kg/m3)
参考答案:(1)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060405/scnydq4ruwn.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">πρηL2v3?(2)18%
本题解析:(1)在时间t内作用于风车的气流的质量m=ρV=ρπL2vt?①
这部分气流的动能
Ek=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060405/scnydq4ruwn.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">mv2?②
由能的转化和守恒知获得的电能
E电=ηEk?③
由P=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060405/gedpu1pyufa.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?④
由①②③④解之得:P=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060405/scnydq4ruwn.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">πρηL2v3.
②由①的结果可知效率
η=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060405/hfinjcgzbhh.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">=
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060405/xjtsmlzha5c.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">=18%.
本题难度:一般
5、选择题 1mol氧气和1mol氢气,温度都是20℃.下面的说法中正确的是
A.氧气分子的平均动能比氢气分子的平均动能小
B.氧气分子的平均速率比氢气分子的平均速率小
C.氧气分子的平均距离比氢气分子的平均距离大
D.氧气的内能比氢气的内能小
参考答案:B
本题解析:
温度是分子平均动能的标志,A选项不对.由于二者温度相等,分子平均动能相等,但氧气分子的质量比氢气分子的质量大,因此氧气分子的平均速率较小.由于二者的压强大小未知,不知道二者体积大小的关系,因此无法比较二者分子平均距离的大小,C选项也不对.气体在一般情况下,分子距离较远,分子力很小,分子势能可以忽略不计,气体的内能只是分子动能的总和,由于氧气分子质量是氢气分子质量的16倍,二者的温度相等,即分子平均动能相等,总和一定是氢气的大,D选项正确.
本题难度:简单