时候弹簧的弹力大于小球受到的重力,小球减速,直到小球的速度为0,这个时候弹簧压缩的最短.所以小球的动能先增大后减小,弹簧的弹性势能是不断增加的,故A错误D正确;压缩弹簧的过程中,弹性势能增加,故小球的机械能减小,故B错误;小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,小球的高度不断减小,重力势能不断减小,故C错误;
9.质量为m的物体从高h处以的加速度由静止竖直下落到地面,下列说法正确的是( )
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 【答案】C 【解析】
【详解】物体在下落过程中的加速度为2g/3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;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BD错误;由动能定理得:EK=mah=mgh,故C正确;故选C。
【点睛】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 【答案】A 【解析】
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.
点睛: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 【答案】A 【解析】
【详解】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。
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柱将( )
和
,水银柱在管中央平衡,如果两边温度都升高
,那么水银
A. 向右移动 B. 向左移动 C. 不动
D. 条件不足,不能确定 【答案】A 【解析】
【详解】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:
,
,因为
p2=p1,所以△p1>△p2,即水银柱应向右移动,故A正确,BCD错误。 二、实验题
13.如图所示,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_______。
【答案】 (1). 1:1; (2). 3:1 【解析】
【详解】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,故两轮边缘点的角速度之比为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;
【点睛】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。
【答案】 (1). 25; (2). 125 【解析】
【详解】由图读出波长λ=1.6m,周期处的波谷传到了M点,则用时间
点经过的路程为S=?4A=25×5cm=125cm.
【点睛】本题也可以分成两个过程求解,考查分析波形成过程的能力,知道质点振动一个周期通过的路程为4A..
15.质量m=2吨的汽车,从静止开始出发,以a=1.2m/s2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。 【答案】 (1). 【解析】
【详解】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:x=at2=×1.2×52m=15m 平均功率为:
5s末的速度为:v=at=6m/s
; (2).
;
;M点第一次到达波谷时是x=0;由t=25s=6T,则这段时间里,N
此时的瞬时功率为:P=Fv=2.04×104J
【点睛】此题考查牛顿第二定律以及功率的计算问题;关键是知道求解平均功率和瞬时功率的公式,求解平均功率一般用P=W/t,求解瞬时功率用P=Fv。
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?_______________________________________。
【答案】 (1). 4; (2). 在轨道间来回做往复运动; 【解析】 【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.
【详解】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.
17.汽车的质量为m=6.0×103kg,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/s2,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时的加速度大小为____m/s2。 【答案】 (1). 3; (2). 0.25; 【解析】
【详解】当汽车的牵引力与阻力相等时,速度最大,根据P=fvm得最大速度: