时间:2017-08-08 09:01:23
1、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
2、计算题 如图所示，光滑斜面的底端a与一块质量均匀、水平放置的平板光滑连接，平板长为2L，L=1m，其中心C固定在高为R的竖直支架上，R=1m，支架的下端与垂直于纸面的固定转轴O连接，因此平板可绕转轴O沿顺时针方向翻转。求：
（1）在斜面上离平板高度为h0处放置一滑块A，使其由静止滑下，滑块与平板间的滑动摩擦因数
，为使平板不翻转，h0最大为多少？
（2）如果斜面上的滑块离平板的高度为h1=0.45m，并在h1处先后由静止释放两块质量相同的滑块A、B，时间间隔为
，则B滑块滑上平板后多少时间，平板恰好翻转。
参考答案：解：（1）
，可得x=0.2m
又
得h0=0.16m
（2）
，得
，
得t1=2.6s（不合），t2=0.2s
本题解析：
本题难度：困难
3、填空题 如图所示，在没有空气阻力和摩擦力时，从斜面A上由静止释放小球，会发现无论θ角怎样变化，小球最后总能到达_______________的位置．在物理学中，把这一事实说成是有某个量是守恒的，并且把这个量叫_____________． 
参考答案：斜面B上距斜面底端竖直高度为h；能量
本题解析：
本题难度：简单
4、选择题 关于热力学第二定律，以下说法正确的是（ ）
A．第二类永动机的原理违背了热力学第二定律
B．热力学第二定律的内容可以表述为：不可能使热量由低温物体传递到高温物体
C．不可能看到混合均匀的两种气体自发地分开，这种现象的发生会违背热力学第二定律
D．热力学第二定律告诉我们：热力学零度不可达到
参考答案：AC
本题解析：
本题难度：简单
5、选择题 如图所示，导热的气缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸内，气缸的内壁光滑。现用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动，并由状态Ⅰ变化到状态Ⅱ，在此过程中如果环境保持恒温，下列说法中正确的是
A．每个气体分子的速率都保持不变
B．气体分子的平均动能不变
C．气体内能减小
D．气体放热
参考答案：B
本题解析：温度是分子平均动能的标志，如果环境保持恒温，则气体分子的平均动能不变，但是并不是每个气体分子的速率都保持不变，故A错误B正确
理想气体温度保持不变，则气体内能不变，故C错误
气体对外界做功，要想保持内能不变，则必须吸热，故D错误
故选B
本题难度：一般