题目内容

【题目】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

【答案】C

【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.

练习册系列答案
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【题目】如图所示，在虚线MN的右侧存在着垂直纸面向里的匀强磁场，边长为a的正三角形金属线框平行纸面放置，t＝0时刻，顶点恰好在磁场的左边界上，一边平行磁场边界MN.现令该金属线框匀速进入磁场区域，则线框中产生的感应电动势E、电流I、所施加的外力F、安培力做功的功率P随时间t的变化关系的图象中正确的是 (　　 )

A. B. C. D.

【题目】如图所示，在水平轨道右侧安放半径为R＝0.2 m的竖直圆形光滑轨道，水平轨道的PQ段铺设特殊材料，调节其初始长度为L＝1 m，水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定，弹簧处于自然状态．质量为m＝1 kg的小物块A（可视为质点）从轨道右侧以初速度v0＝2 m/s冲上轨道，通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回，经水平轨道返回圆形轨道．物块A与PQ段间的动摩擦因数μ＝0.2，轨道其他部分摩擦不计，重力加速度g＝10 m/s2．求：

（1）物块A与弹簧刚接触时的速度大小v1；

（2）物块A被弹簧以原速率弹回返回到圆形轨道的高度h1；

（3）调节PQ段的长度L，A仍以v0从轨道右侧冲上轨道，当L满足什么条件时，物块A能第一次返回圆形轨道且能沿轨道运动而不脱离轨道．

【题目】如图甲、乙所示，乙图中斜面体固定不动。物体P、Q在力F作用下一起沿F方向运动，关于物体P所受的摩擦力，下列说法正确的是

A. 如果两图中的P、Q都做匀速运动，则两图中P均受摩擦力，方向与F方向相同

B. 如果两图中的P、Q都做匀速运动，则甲图中P不受摩擦力，乙图中P受摩擦力，方向和F方向相同

C. 如果两图中的P、Q都做加速运动，则两图中P均受摩擦力，方向与F方向相同

D. 如果两图中的P、Q都做加速运动，则甲图中P受的摩擦力方向与F方向相反，乙图中P受的摩擦力方向与F方向相同

【题目】一只两用活塞气筒的原理如图所示(打气时如图甲，抽气时如图乙)，其筒内体积为V0，现将它与另一只容积为V的容器相连接，气筒和容器内的空气压强为p0，已知气筒和容器导热性能良好，当分别作为打气筒和抽气筒时，活塞工作n次后，在上述两种情况下，容器内的气体压强分别为(　　)

A. np0，p0

B. p0，p0

C. (1＋)np0，(1＋)n p0

D. (1＋)p0，()n p0

【题目】如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德（GAtwood1746-1807）创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律．

某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示．

（1）实验时，该同学进行了如下步骤：

①将质量均为M（A的含挡光片、B的含挂钩）的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态．测量出______（填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”）到光电门中心的竖直距离h．

②在B的下端挂上质量为m的物块C，让系统中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为△t．

③测出挡光片的宽度d，计算有关物理量，验证机械能守恒定律．

（2）如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，应满足的关系式为______（已知重力加速度为g）．

（3）引起该实验系统误差的原因有______（写一条即可）．

【题目】 如图所示，质量为 m =1kg 的滑块，在水平力作用下静止在倾角为300的光滑斜面上， 斜面的末端 B 与水平传送带相接(滑块经过此位置滑上皮带时无能量损失)，传送带的运行速度为 v0 =3m / s ，长为 L =1m 。今将水平力撤去，当滑块滑到传送带右端 C 时，恰好与传送带速度相同。滑块与传送带间的动摩擦因数 0.25 ， g =10m / s 2.

（1）求水平作用力 F 的大小；

（2）求滑块下滑的高度；

（3）若滑块滑上传送带时速度小于 3m / s ，求滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量。

【题目】如图所示，半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置，整个装置处在方向竖直向上的匀强电场中，两个质量均为m、带电量相同的带正电小球a、b,以不同的速度进入管内（小球的直径略小于半圆管的内经，且忽略两小球之间的相互作用），a通过最高点A时,对外管壁的压力大小为3、5mg，b通过最高点A时,对内管壁的压力大小0、25mg，已知两小球所受电场力的大小为重力的一半。

求（1）a、b两球落地点距A点水平距离之比；

（2）a、b两球落地时的动能之比。

【答案】（1）4∶3 （2）8∶3

【解析】

试题分析：（1）以a球为研究对象，设其到达最高点时的速度为，根据向心力公式有：

其中

解得：

以b球为研究对象，设其到达最高点时的速度为vb，根据向心力公式有：

其中

解得：

两小球脱离半圆管后均做平抛运动，根据可得它们的水平位移之比：

（2）两小球做类平抛运动过程中，重力做正功，电场力做负功，根据动能定理有：

对a球：

解得：

对b球：

解得：

则两球落地时的动能之比为：

考点：本题考查静电场、圆周运动和平抛运动，意在考查考生的分析综合能力。

【名师点睛】本题关键是对小球在最高点进行受力分析，然后根据向心力公式和牛顿第二定律求出平抛的初速度，再结合平抛运动规律求解。

【题型】解答题
【结束】
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【题目】如图所示，倾角θ=37°的光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个轮半径和质量不计的光滑定滑轮D，质量均为m=1kg的物体A和B用一劲度系数k=240N/m的轻弹簧连接，物体B被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板P挡住。用一不可伸长的轻绳使物体A跨过定滑轮与质量为M的小环C连接，小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆，当整个系统静止时，环C位于Q处，绳与细杆的夹角α=53°，且物体B对挡板P的压力恰好为零。图中SD水平且长度 为d=0．2m，位置R与位置Q关于位置S对称，轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行。现 让环C从位置R由静止释放，sin37°=0．6，cos37°=0．8，g取10m/s2。

求：（1）小环C的质量 M；

（2）小环C通过位置S时的动能 Ek及环从位置R运动到位置S的过程中轻绳对环做的功WT；

（3）小环C运动到位置Q的速率v．

【题目】某人向放在水平地面上正前方的小桶水平抛球，结果球划着一条弧线飞落到小桶的前方，如图所示，为了让水平抛出的小球落入桶中，以下调整可行的是不计空气阻力　　

A. 只降低抛出点高度 B. 增大初速度并提高抛出点高度

C. 只增大初速度 D. 只提高抛出点高度

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