A.物体的机械能守恒 B.物体的重力势能减小C.物体的动能增加
D.重力做功为﹣mgh
【分析】物体距地面一定高度以的加速度由静止竖直下落到地面,则说明物体下落受到一定阻力.重
力势能的变化是由重力做功多少决定的,而动能的变化由合力做功决定的,机械能是否守恒是由是否只有重力做功决定的.
【解答】解:A、物体在下落过程中的加速度为
小于g,可知物体受到向上的力的作用,该力在物体下
落的过程中做负功,所以机械能不守恒.故A错误;
B、物体在下落过程中,重力做正功为mgh,则重力势能减小也为mgh.故B错误; C、物体除重力做功,阻力做负功,导致机械能减少. 根据牛顿第二定律得:ma=mg﹣f=解得:f=mg
所以阻力做功为Wf=﹣fh=﹣mgh,由动能定理得:D、物体在下落过程中,重力做正功为mgh.故D错误; 故选:C
【点评】功是能量转化的量度,重力做功导致重力势能变化;合力做功导致动能变化;除重力外其他力做功导致机械能变化;弹力做功导致弹性势能的变化.
10.下列有关分子运用理论的说法中正确的是( )
A.分子的平均动能越大,分子运动得越剧烈 B.物体的状态变化时,它的温度一定变化 C.物体内分子间距离越大,分子间引力一定越大 D.布朗运动是液体分子的热运动
【分析】明确分子动理论的基本内容,知道分子的平均动能越大,分子运动的越剧烈; 物体状态变化是指压强、体积以及温度的变化,可能是一个量变化也可能是三个量均发生变化; 分子间存在的引力和斥力均随分子间距离的增大而减小;
布朗运动是固体小颗粒的无规则运动,它是液体分子无规则运动的反映. 【解答】解:A、分子的平均动能越大,则说明分子运动的越剧烈,故A正确; B、物体的状态变化时可能是温度、体积或压强的变化,温度不一定变化,故B错误; C、随着分子间距离的增大,分子间的引力和斥力均减小,斥力减小的比引力快,故C错误; D、布朗运动是固体小颗粒受液体分子的撞击而形成的,它是液体分子热运动的反映,故D错误. 故选:A.
,故C正确;
【点评】本题考查布朗运动、分子平均动能、分子间相互作用力等基本内容,要注意明确分子间相互作用力的性质,知道分子间同时存在引力和斥力,二者均随着距离的增大而减小,但斥力减小的快,所以超过平衡距离后分子间为引力.
11.如图,一端开口、另一端封闭的玻璃管水平放置,管内用水银柱封闭了一定量的气体。按图示方式缓慢旋转玻璃管至竖直状态,该气体的( )
A.压强增大,体积减小 B.压强减小,体积减小 C.压强增大,体积增大 D.压强减小,体积增大
【分析】先表达出出初状态和末状态气体的压强,然后根据玻意耳定律列式求解. 【解答】解:水平位置时的气体的压强:P1=P0 开口向上的竖直位置的压强:P2=P0+ρgh
可知随向上竖起的过程中,气体的压强增大,体积减小,故A正确,BCD错误; 故选:A
【点评】本题考查气体的体积随压强的变化的关系,根据玻意耳定律解答,难度不大,属于基础题.
12.两个容器A、B,用截面均匀的水平细玻璃管相连,如图所示,A、B所装气体的温度分别为17℃和27℃,水银柱在管中央平衡,如果两边温度都升高10℃,那么水银柱将( )
A.向右移动 C.不动
B.向左移动
D.条件不足,不能确定
【分析】这类题目只能按等容过程求解.因为水银柱的移动是由于受力不平衡而引起的,而它的受力改变又是两段空气柱压强增量的不同造成的,所以必须从压强变化入手.
【解答】解:假定两个容器的体积不变,即V1,V2不变,A、B中所装气体温度分别为290k和300k, 当温度升高△T时,容器A的压强由p1增至p'1,△p1=p'1﹣p1,容器B的压强由p2增至p′2, △p2=p′2﹣p2. 由查理定律得: △P1=
△T,△P2=
△T,
因为p2=p1,所以△p1>△p2, 即水银柱应向右移动. 故选:A
【点评】本题涉及两部分气体状态变化问题,除了隔离研究两部分之外,关键是把握它们之间的联系,比如体积关系、温度关系及压强关系.
二、填空题(共6小题,每题4分,共24分)
13.如下左图所示,A、B两轮半径之比为1:3,两轮边缘挤压在一起,在两轮转动中,接触点不存在打滑的现象,则两轮边缘的线速度大小之比等于 。A轮半径中点与B轮边缘的角速度大小之比等于 。
【分析】同缘传动,边缘点线速度相等;根据v=ωr判断角速度的大小之比.
【解答】解:同缘传动,边缘点线速度相等,故两轮边缘的线速度大小之比等于1:1; 根据v=ωr,线速度相等时,角速度与转动半径成反比,故两轮边缘点的加速度之比为3:1; 由于同轴传动角速度相等,故A轮半径中点与B轮边缘的角速度大小之比等于3:1; 故答案为:1:1,3:1.
【点评】本题关键是明确同缘传动,边缘点线速度相等;同轴传动角速度相等;然后结合v=ωr判断即可.
14.如上右图所示是一列向右传播的横波,波速为0.4m/s,M点的横坐标x=10m,图示时刻波传到N点。现从图示时刻开始计时,经过 s时间,M点第一次到达波谷;这段时间里,N点经过的 路程为 cm。
【分析】由图读出波长,求出周期.由MN间的距离求出波传到M的时间,波传到M时,起振方向向上,经过T,M点第一次到达波谷,即可求出M点第一次到达波谷的总时间;根据时间与周期的关系,求解N点经过的路程.
【解答】解:由图读出波长λ=1.6m,周期T=波由图示位置传到M的时间为t1=
=
=s=22s
波传到M时,起振方向向上,经过T=3s,M点第二次到达波谷,故从图示时刻开始计时,经过25s时间,M点第一次到达波谷;
由t=25s=6T,则这段时间里,N点经过的路程为S=故答案为:25; 125
【点评】本题分成两个过程求解,考查分析波形成过程的能力,也可以根据左侧x=﹣1.2m波谷传到M时,TM点第二次到达波谷,也可求出时间.
25?4A=25×5cm=125cm. 415.质量m=2吨的汽车,从静止开始出发,以a=1.2m/s的加速度沿水平直线做匀加速运动,已知汽车受到的阻力是车重的0.05倍,则汽车牵引力在5s内的平均功率为 W,5s末的瞬时功率为 W。 【分析】根据牛顿第二定律求得牵引力,利用运动学公式求得5s内的位移和5s末的速度,利用P=得平均功率好,利用P=Fv求得瞬时功率
【解答】解:在加速阶段,根据牛顿第二定律可知:F﹣f=ma, 解得:F=ma+f=3400N, 5s通过的位移为:平均功率为:P=
5s末的速度为:v=at=6m/s
此时的瞬时功率为:P=Fv=2.04×10J 故答案为:1.02×10,2.04×10
【点评】本题考查了机车的启动问题,掌握牵引力、速度和功率之间的关系,知道牵引力与阻力相等时,速度最大.
16.在竖直平面内有一条光滑弯曲轨道,一个小环套在轨道上,从3.0m的高处无初速度释放.轨道上各个高点的高度如图所示.则第 高点是小环不可超越的;小环随后将如何运动? 。
4
4
4
2
求
m=15m
=1.02×10J
4
【分析】由于小环套在光滑的轨道上,运动过程中只有重力对小环做功,其机械能守恒,根据机械能守恒定律求得小环能上升的最大高度,即可判断哪个点不可越过.并能判断小环的运动情况.
【解答】解:小环套在光滑的轨道上,运动过程中轨道对小环的支持力不做功,只有重力对小环做功,机械能守恒,小环从3.0m的高处无初速度释放,根据机械能守恒得知:小环能上升的最长高度为3m,故图中第4高点是小环不可超越的;
由于机械能守恒,小环就在轨道间来回作往复运动. 故答案为:4,在轨道间来回作往复运动
【点评】本题关键要抓住小环套在轨道上,机械能守恒,并根据机械能守恒定律进行分析.
17.汽车的质量为m=6.0×10kg,额定功率为Pe=90kW,沿水平道路行驶时,阻力恒为重力的0.05倍,g取10m/s,汽车沿水平道路匀速行驶的最大速度是 m/s,当汽车的速度为20m/s时的加速度大小
2
3