(3)[3]B下落至临落地时根据动能定理有: Mgh-μmgh=
1(M+m)v2 2在B落地后,A运动到Q,有
12
mv=μmgs 2解得:
??Mh
m?h?s??Ms四、解答题:本题共3题,每题8分,共24分 15.(1)10 m/s,方向水平向右 (2)1.25m 【解析】 【详解】
(1)设物块P到达圆弧形轨道MN末端的速度大小为v1,由机械能守恒定律得
1m1gh?m1v12
2代入数据解得到
v1?6m/s
物块P、Q碰撞过程动量守恒,机械能守恒,取水平向右为正方向,设碰后瞬间P、Q速度分别为v1'、
v2,则
m1v1?m1v1'?m2v2
1112m1v12?m1v1'2?m2v2 222解得
v1'?4m/s,v2?10m/s(或v1'?6m/s,v2?0,不符合题意,舍去)
故碰撞后瞬间物块Q的速度大小为10 m/s,方向水平向右
(2)设物块Q与车相对静止时,共同速度大小为v3,系统在水平方向动量守恒,则
m2v2??m2?M?v3
解得
v3?2.5m/s.
物块Q从开始运动到与车相对静止过程中系统的能量守恒,设物块Q与AB间的动摩擦因数为?,则
13122m2v2??m2g?L??m2?M?v3 222解得
??0.25
经分析可知,物块Q滑至C点与车共速时,半径R最小,则有
1122m2v2?m2gR??m2gL??m2?M?v3 22代人数据解得
R?1.25m
16. (1)理想气体由状态A变为状态B,体积增大,单位体积内的分子数减少,而压强要增大,只能增加分子的平均动能,即升高温度,所以该过程中理想气体的温度升高;(2)625K 【解析】 【分析】 【详解】
(1)理想气体由状态A变为状态B,体积增大,单位体积内的分子数减少,而压强要增大,只能增加分子的平均动能,即升高温度,所以该过程中理想气体的温度升高。 (2)由理想气体状态方程有
PAVAPBVB? TATB由图像可知
PAVA? PBVB解得
TA?625K
17.2?1024个 【解析】 【详解】
设胎内气体在100kPa、0℃状态下的体积为V0,根据气体状态方程有:
p1V1p0V0?, T1T0代入解得: V0=68.25L
则胎内气体分子数为: N=
V0NA?2?1024个 22.4
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