题目内容

【题目】如图所示,一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点,初始时刻小球静止于P点。第一次小球在水平拉力F1作用下,从P点缓慢地移动到Q点,此时轻绳与竖直方向夹角为θθ<90o),张力大小为FT1;第二次在水平恒力F2作用下,从P点开始运动并恰好能到达Q点,在Q点时轻绳中的张力大小为FT2。关于这两个过程,下列说法中正确的是(不计空气阻力,重力加速度为g)( )

A. 两个过程中,轻绳的张力均变大

B. 第一个过程中,拉力F1在逐渐变大,且最大值一定大于F2

C. FT1FT2mg

D. 第二个过程中,重力和水平恒力F2的合力的功率先增大后减小

【答案】BC

【解析】第一次小球在水平拉力F作用下,从P点缓慢地移动到Q点,则小球处于平衡状态,根据平衡条件得: ,随着增大, 逐渐增大;第二次从P点开始运动并恰好能到达Q点,则到达Q点时速度为零,在此过程中,根据动能定理得: ,解得: ,因,即,第一次运动过程中,根据几何关系可知,绳子的拉力,所以轻绳的张力变大,第二次由于重力和拉力都是恒力,可以把这两个力合成为新的“重力”,则第二次小球的运动可以等效于单摆运动,当绳子方向与重力和方向在同一直线上时,小球处于“最低点”,最低点的速度最大,此时绳子张力最大,所以第二次绳子张力先增大,后减小,故A错误,B正确;第一次运动到Q点时,受力平衡,根据几何关系可知第二次运动到Q点时,速度为零,则向心力为零,则绳子拉力,故C正确;第二个过程中,重力和水平恒力F′的合力是个恒力,在等效最低点时,合力方向与速度方向垂直,此时功率最小为零,到达Q点速度也为零,则第二个过程中,重力和水平恒力的合力的功率先增大,后减小,再增大,最后再减小为0,故D错误.故选BC

练习册系列答案
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【题目】下列说法正确的是________

A.晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点

B.空气相对湿度大,就是空气中水蒸气含量高

C.若非理想气体从外界吸收的热量等于膨胀对外界做的功,则气体分子的平均动能一定减小

D.空调机在制冷过程中,从室内吸收的热量等于向室外放出的热量

E.空中下落的雨滴呈球形是因为液体有表面张力

【答案】ACE

【解析】晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,A正确;相对湿度指空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压的百分比,相对湿度越大,空气中水蒸气就越接近饱和,但不一定水蒸气含量高,B错误;若非理想气体从外界吸收的热量等于膨胀对外界做的功,气体的内能不变,而分子势能增大,则气体分子的平均动能一定减小,C正确;空调机在制冷过程中,从室内吸收的热量小于向室外放出的热量,D错误;空中下落的雨滴呈球形是因为液体有表面张力,液体表面有收缩的趋势,E正确.

型】填空
束】
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【题目】如图甲所示为一足够长的导热性能良好的汽缸,用一质量为m=10 kg、厚度不计的活塞封闭一定质量的理想气体,当环境温度为t1=6 ℃时封闭的气柱长度为10 cm,忽略活塞与汽缸之间的摩擦.已知外界大气压强为p0=1.0×105 Pa,活塞的面积为S=50 cm2,重力加速度g=10 m/s2.

①若将汽缸按如图乙所示的方式悬吊,气柱的长度为多少?

②在①情况下,改变环境温度,当气柱的长度为20 cm时环境的温度为多少?

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