题目内容
倾角为37°的光滑斜面上固定一个槽,劲度系数k=20N/m、原长l0=0.6m的轻弹簧下端与轻杆相连,开始时杆在槽外的长度l=0.3m,且杆可在槽内移动,杆与槽间的滑动摩擦力大小f=6N,杆与槽之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。质量m=1kg的小车从距弹簧上端L=0.6m处由静止释放沿斜面向下运动。已知弹性势能
,式中x为弹簧的形变量。(g=10m/s2,sin37°=0.6)。关于杆的运动情况,下列说法正确的是( )![]()
| A.杆始终保持静止 |
| B.杆从开始运动到完全进入槽内所用时间小于0.1s |
| C.杆从开始运动到完全进入槽内所用时间等于0. 1s |
| D.杆从开始运动到完全进入槽内所用时间大于0.1s |
C
解析试题分析:假设杆不动,小车下滑压缩弹簧最大时,由能量守恒定律可知:
,解得:
,所以弹簧的弹力
,即杆在槽内发生移动.将小车和杆及弹簧看成一整体,当弹簧和杆整体受到的力等于静摩擦力的时候,轻杆开始滑动,由
解得:
,当弹簧的压缩量为0.3m的时候,弹簧的弹力和小车重力在斜面上的分力相等,此时整个系统开始做匀速运动设此速度为v,从小车开始运动到做匀速运动,由能量守恒定律得:
,代入数据求得:v=3m/s,所以杆从开始运动到完全进入槽内所用时间为:
,故选项C正确.考点:本题考查机械能守恒定律和胡克定律及牛顿第二定律的应用,关键是分清小车的运动过程,特别是接触弹簧后的情况,弹力突变导致静摩擦力也跟着变,找出最后运动状态后利用能的观点即可求解.
(5分)关于一定量的理想气体,下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分为0分).
| A.气体分子的体积是指每个气体分子平均所占有的空间体积 |
| B.只要能增加气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以升高 |
| C.在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零 |
| D.气体从外界吸收热量,其内能不一定增加 |
(6分)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中,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,由状态①变化到状态②,在此过程中,如果环境温度保持不变,下列说法正确的是:![]()
| A.气体分子平均动能不变 |
| B.气体内能减少 |
| C.气体吸收热量 |
| D.气体内能不变,却对外做功,此过程违反热力学第一定律,不可能实现 |
某一密闭容器中密封着一定质量的某种气体,气体分子间的相互作用力表现为引力.下列说法中正确的是 ( ).
| A.在完全失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁的顶部没有作用力 |
| B.若气体膨胀对外界做功,则分子势能一定增大 |
| C.若气体被压缩,外界对气体做功,则气体内能一定增加 |
| D.若气体从外界吸收的热量等于气体膨胀对外界做的功,则气体分子的动能一定不变 |