(2)最后系统处于静止状态时,金属小球的球心距左边档板的水平距离是多少? 【答案】(1)
(2)
【解析】(1)金属盒受到的摩擦力f=μ(M+m)g 由牛顿第二定律:F=Ma 以上各式解得a=2m/s
(2)金属盒与金属球第一次碰撞时,运动的距离为s1=1.4m-0.2×2m=1.0m 在这个过程中,对金属盒由动能定理:在碰撞时,动量守恒,能量守恒:
解得v1′=0 v2=m/s
金属球运动1m后又与挡板碰撞,碰后金属球静止,金属盒又以 m/s的速度运动,对金属盒由动能定理:
2
解得s2=1.25m大于1m,金属盒运动1m后又要与挡板碰撞,对金属盒由动能定理:
解得小球第二次与金属盒碰后的速度为v2′=1m/s 对金属盒由动能定理:解得s4=0.25m
小球的球心到挡板的距离为s=1.40m-0.20m-0.25m=0.95m 13. 下列说法中正确的是(_____)
A.一定质量的气体,保持温度不变,压强随体积的增大而减少的微观原因是:单位体积内的分子数减小
B.用活塞压缩气缸里的空气,对空气做功2.0×l0J,同时空气的内能增加了1.5×l0J,那么,空气放出的热量为0.5×l0J
C.物体的温度为0℃时,物体分子的平均动能为零 D.物体从外界吸收热量温度不一定升高
E.根据热力学第二定律可知,热量能够从高温物体传到低温物体,但不可能从低温物体传到高温物体 【答案】ABD
5
5
5
【解析】一定质量的气体,保持温度不变,压强随体积的增大而减少的微观原因是:单位体积内的分子数减小,则单位时间内对器壁碰撞的分子数减小,则气体压强减小,选项A正确;用活塞压缩气缸里的空气,对空气做功2.0×l05J,同时空气的内能增加了1.5×l05J,根据?U=W+Q,则Q=?U-W,则Q=-0.5×l0J,那么空气放出的热量为0.5×l0J,选项B正确;分子在永不停息的做无规则运动,则物体的温度为0℃时,物体分子的平均动能不为零,选项C错误;物体从外界吸收热量,若同时对外做功,则温度不一定升高,选项D正确;根据热力学第二定律可知,热量能够从高温物体传到低温物体,也能从低温物体传到高温物体,但要引起其他的变化,选项E错误;故选ABD.
14. 如图所示,在竖直加速上升的密闭人造卫星内有一个水银气压计,当卫星开始上升前卫星内气温为0℃,气压计中水银柱高为76cm,在上升不太高的高度时,卫星内气温为27.30C,此时水银气压计中水银柱高度为41. 8cm.重力加速度为g=9.8m/s求:此时卫星的加速度是多少?
2.
5
5
【答案】
【解析】以卫星为研究对象:初态:T1=273K;压强:p1=ρgh1 末态:T2=300K;压强:p1=? 气体为等容变化,根据查理定律:
解得
以气压计内高处水银槽内液面水银柱为研究对象,由牛顿第二定律:
15. 如图所示,甲图为一列简谐横波在t=0.05s时刻的波形图,乙图为质点P的振动图像,那么,下列说法中正确的是(______)
A.该波的传播速度为20m/s
B.在t=0. Is时,质点Q的运动方向沿着y轴的负方向 C.在t=0. 25s时,质点Q的加速度大于质点P的加速度
D.在t=0. 3s时,质点Q距平衡位置的距离大于质点P距平衡位置的距离 E.该波一定沿x轴的正方向传播 【答案】ACE
【解析】由图可知λ=4m,T=0.2s,则波速
,选项A正确;t=0.05s时刻,质点P
向下振动,可知波向右传播,则在t=0. 1s时,质点Q的运动方向沿着y轴的正方向,选项B错误,E正确;在t=0. 25s时,波向左传播4m=λ,此时质点PQ都在原来的位置,则质点Q的加速度大于质点P的加速度,选项C正确;在t=0. 3s时,从t=0.05s时刻经过了1T,此时质点P在波峰位置,则质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离,选项D错误;故选ACE.
点睛:波的图象往往先判断质点的振动方向和波的传播方向间的关系.同时要熟练分析波动形成的过程,通过质点振动的角度或波传播的角度分析物理量的变化情况.
16. 如图所示,MN是通过某透明球体的球心的一条直线.现有一条平行于直线MN的单色光线α射向此球体上的A点,经球体折射后从球面B点射出,出射点B到出射光线与MN的 交点P的距离BP等于球体半径,与直线MN的夹角为30°(结果保留根号).则:
(i)该球体的折射率是多少?
(ii)已知光在真空中的速度为3×l0m/s,那么,该单色光通过透明球体时的速度是多少? 【答案】(1)
(2)
8
【解析】(1)光路如图,在?OPB中,∠OPB=1800-600=1200
在A点:在B点:由几何关系:解得
(2)根据n=c/v解得光在球内的速度
点睛:本题是较为复杂的几何光学问题,其基础是作出光路图,根据几何知识确定入射角与折射角,根据折射定律求解.
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