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1.答案:CD如果物体受到的合外力为零,机械能不一定守恒,如在光滑水平面上物体做匀
速直线运动,其机械能守恒。在粗糙水平面上做匀速直线运动,其机械能就不守恒.所以
A错误;合外力做功为零,机械能不一定守恒.如在粗糙水平面上用绳拉着物体做匀速直
线运动,合外力做功为零,但其机械能就不守恒。所以B错误;物体沿光滑曲面自由下
滑过程中,只有重力做功,所以机械能守恒.所以C正确;做匀加速运动的物体,其机械
能可能守恒,如自由落体运动,所以D正确.但有时也不守恒,如在粗糙水平面上拉着一
个物体加速运动,此时就不守恒.
2.答案:AC 物体从A点到A/的过程中,只有重力G和支持力N做功,由动能定理
,在此过程中支持力做功为
,从A/回到O点的过程中支
持力的方向与路径始终垂直,所以支持力不做功,A正确.重力做的总功为零,支持力做
的总功
,由动能定理得
得
,B不正确.木板对
物体的作用力为支持力N和摩擦力F,由
得
即木板对物体做
的功为零,C正确,D错误.
3.答案:AC 根据动能定理知A正确,B错误.第1s内,
,1s末到3s末,
,第4s内,
,所以F1+F3=
4.答案:ACD 物体下落的加速度为
,说明物体下落过程中受到的阻力大小为
,
由动能定理,
;其中阻力做功为
,即机械能减少量;又
重力做功总与重力势能变化相对应,故ACD正确.
5.答案:A 若使拉力F做功最少,可使拉力F恰匀速拉木块,容易分析得出
(此
时绳子上的拉力等于
),而位移为
,所以
.
6.答案:D 本题可采用排除法.F1、F2大于弹力过程,
向右加速运动,
向左加速运
动,F1、F2均做正功,故系统动能和弹性势能增加,A错误;当F1、F2小于弹力,弹簧
仍伸长,F1、F 2还是做正功,但动能不再增加而是减小,弹性势能在增加,B错;当
、
速度减为零,
、
反向运动,这时F1、F2又做负功,C错误.故只有D正确.
7.答案:C 本题容易错选,错选的原因就是没有根据功的定义去计算摩擦力的功,而直
接凭主观臆断去猜测答案,因此可设斜坡与水平面的夹角,然后根据摩擦力在斜坡上和
水平面上的功相加即可得到正确答案为C.
8.答案:D 因重物在竖直方向上仅受两个力作用:重力mg、拉力F,这两个力的相互关
系决定了物体在竖直方向上的运动状态.设匀加速提升重物时拉力为F1,加速度为a,由
牛顿第二定律
,所以有
,则拉力F1做功为
匀速提升重物时,设拉力为F2,由平衡条件得F2=mg,
匀速直线运动的位移
,力F2所做的功
比较上述两种情况
下拉力F1、F2分别对物体做功的表达式,可以发现,一切取决于加速度a与重力加速度
的关系.若a>g时,
,则W1>W2;若a=g时,
,则W1=W2;若a<g
时,
,则W1<W2.因此A、B、C的结论均可能出现,故答案应选D.
9.答案:BD 当A、B一起做匀加速直线运动时,弹簧一定处于伸长状态,因此当撤去外
力F到系统停止运动的过程中,系统克服阻力做功应包含系统的弹性势能,因此可以得
知BD正确.
10.答案:BD 选取物体开始运动的起点为重力零势能点,物体下降位移s,则由动能定理得,
,则物体的机械能为
,在E―s图象中,图象斜率的大小反映拉力的大小,0~s1过程中,斜率变大,所以拉力一定变大,A错;s1~s2过程的图象为直线,拉力F不变,物体可能在做匀加速或匀减速直线运动,B对C错;如果全过程都有
,则D项就有可能.
11.答案:(1)
(3分) (2)
与x的关系:
与x2成正比 (3分) 猜测的理由:由表中数据可知,在误差范围内,x∝s,从
可猜测
与x2成正比(2分)
解析:由
,
,所以
,根据机械能守恒定律:弹簧的弹性势能与小钢球离开桌面的动能相等,因此
.
12.答案:(1)OC (2分) (2)
解析:(1)从有效数字的位数上不难选出OC不符合有效数字读数要求;(2)重力势能的减少量为
=
13.解析:(1)汽车上坡时沿斜面做匀速运动,则
,(2分)
(2分) 解得
(1分)
(2)汽车下坡时,同理有
,(2分)
(2分)
解得
(1分)
上述计算结果告诉我们,汽车在输出功率一定的条件下,当F1>F2时,v1<v2,即汽车沿斜坡上行时,车速v1小,换取汽车较大的牵引力F1;当汽车沿斜坡下行时,车的牵引力F2较小,则车速v2较大. (3分)
14.解析:(1)在A球未落地前,A、B、C组成的系统机械能守恒,设A球刚要落地时系统的速度大小为v1,则
,(2分)
又
,
(2分) 代入数据并解得,
(1分)
(2)在A球落地后,B球未落地前,B、C组成的系统机械能守恒,设B球刚要落地时系统的速度大小为v2,则
,(2分)
又
(2分) 代入数据并解得,
(1分)
在B球落地后,C球未落地前,C球在下落过程中机械能守恒,设C球刚要落地时系统的速度大小为v3,则
,(2分) 又
,代入数据得,
.(2分)
15.解析:(1)B刚要离开地面时,A的速度恰好为零,即以后B不会离开地面.
当B刚要离开地面时,地面对B的支持力为零,设绳上拉力为F.
B受力平衡,F=m
m1gsinθ-F=m
)g③(2分)
由最初A自由静止在斜面上时,地面对B支持力不为零,推得m1gsinθ<m
即sinθ<
故A的加速度大小为(sinθ-
)g,方向沿斜面向上(2分)
(2)由题意,物块A将以P为平衡位置振动,当物块回到位置P时有最大速度,
设为vm.从A由静止释放,到A刚好到达P点过程,由系统能量守恒得,
m1gx0sinθ=Ep+
④(2分)
当A自由静止在P点时,A受力平衡,m1gsinθ=kx0 ⑤(2分)
联立④⑤式解得,
.(2分)
16.解析:原来进入传送带:由
,解得v1=
离开B:由
,解得t2=1s,
m/s(4分)
因为
,所以物体先减速后匀速,由
m/s,解得
m(4分)
第一次传送带做的功:
(2分)
第二次传送带做的功:
(2分)
两次做功之比
(2分)
17.解析:(1)设B、C一起下降h1时,A、B、C的共同速度为v,B被挡住后,C再下落h后,A、C两者均静止,分别对A、B、C一起运动h1和A、C一起再下降h应用动能定理得,
①(2分)
②(2分)
联立①②并代入已知数据解得,h=
显然h>h2,因此B被挡后C能落至地面. (2分)
(2)设C落至地面时,对A、C应用能定理得,
③(2分)
对A应用动能定理得,
④(2分)
联立③④并代入数据解得, s=
所以A滑行的距离为
=(0.3+0.3+0.165)=
18.解析:设A、B相对静止一起向右匀速运动时的速度为v.撤去外力后至停止的过程中,A受到的滑动摩擦力为
(2分) 其加速度大小
(2分)
此时B的加速度大小为
(2分)
由于
,所以
(4分)
即木板B先停止后,A在木板上继续做匀减速运动,且其加速度大小不变.
对A应用动能定理得
(2分)
对B应用动能定理得
(2分)
消去v解得,
.(3分)
| A、图线①且轨迹半径越来越大 | B、图线②且轨迹半径越来越大 | C、图线③且轨迹不变 | D、图线④且轨迹半径越来越小 |
(2)在将空气压缩装入气瓶的过程中,温度保持不变,外界做了24kJ的功.现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底,若在此过程中,瓶中空气的质量保持不变,且放出了5kJ的热量.在上述两个过程中,空气的内能共减小
(3)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/m3和2.1kg/m3,空气的摩尔质量为0.029kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1.若潜水员呼吸一次吸入2L空气,试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数.(结果保留一位有效数字)
B.(1)激光具有相干性好,平行度好、亮度高等特点,在科学技术和日常生活中应用广泛.下面关于激光的叙述正确的是
A.激光是纵波
B.频率相同的激光在不同介质中的波长相同
C.两束频率不同的激光能产生干涉现象
D.利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离
(2)如图甲所示,在杨氏双缝干涉实验中,激光的波长为5.30×10-7m,屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10-7m,则在这里出现的应是
(3)如图乙所示,一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质,经下表面反射后,从上面的A点射出.已知入射角为i,A与O 相距l,介质的折射率为n,试求介质的厚度d.
C.(1)研究光电效应电路如图所示.用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K),钠极板发射出的光电子被阳极A吸收,在电路中形成光电流.下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中,正确的是
(2)钠金属中的电子吸收光子的能量,从金属表面逸出,这就是光电子.光电子从金属表面逸出的过程中,其动量的大小
(3)已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.40eV和-1.51eV,金属钠的截止频率为5.53×1014Hz,普朗克常量h=6.63×10-34J?s.请通过计算判断,氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板,能否发生光电效应.
( 1 ) 在以下各种说法中,正确的是
A.真空中光速在不同的惯性参考系中是不同的,它与光源、观察者间的相对运动有关
B.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
C.在光的双逢干涉实验中,若仅将入射光由红光改为绿光,则干涉条纹间距变宽
D.火车过桥要慢行,目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率,以免发生共振损坏桥梁
( 2 )如图1所示为一列简谐波在 t=0时刻的图象,已知质点 M 的振动方程为 y=5sin5πt ( cm ),此波中质点 M 在t 2=
( 3 ) 雨过天晴,人们常看到天空中出现彩虹,它是由阳光照射到空中弥漫的水珠上时出现的现象.在说明这个现象时,需要分析光线射人水珠后的光路.一细束光线射人水珠,水珠可视为一个半径为 R=10mm的球,球心 O 到人射光线的垂直距离为 d=8mm,水的折射率为 n=4/3.
( a )在图2上画出该束光线射人水珠后,第一次从水珠中射出的光路图
( b )求这束光线从射向水珠到第一次射出水珠,光线偏转的角度.(sin37°=
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