15.(重庆卷)给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体

A从外界吸热　　　　　 　　B对外界做负功

C 分子平均动能减小　　 　　D内能增加

[答案] A

[解析]胎内气体经历了一个温度不变，压强减小，体积增大的过程。温度不变，分子平均动能和内能不变。体积增大气体对外界做正功。根据热力学第一定律气体一定从外界吸热。A正确。

17．(海南卷)模块3－3 试题( 12 分)

(1)(4分)下列说法正确的是(填入正确选项前的字母，每选错一个扣2分，最低得分为0分)。

(A)当一定质量的气体吸热时，其内能可能减小

(B)玻璃、石墨和金刚石都是晶体，木炭是非晶体

(C)单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点

(D)当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是指向液体内部

(E)气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关

答案：ADE

解析：一定质量的气体吸热时，如果同时对外做功，且做的功大于吸收的热量，则内能减小，(A)正确；玻璃是非晶体，(B)错；多晶体也有固定的熔点，(C)错；液体表面层内的分子液体内部分子间距离的密度都大于大气，因此分子力的合力指向液体内部，(D)正确；气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，决定气体的压强，因此与单位体积内分子数和气体的温度有关，(E)对。

(2)(8分)如右图，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为、压强为的理想气体．和分别为大气的压强和温度．已知：气体内能U与温度T的关系为，为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求

(ⅰ)气缸内气体与大气达到平衡时的体积：

(ii)在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量Q .

答案： (ⅰ) 　；(ⅱ)

解析： (ⅰ)在气体由压缩下降到的过程中，气体体积不变，温度由变为，由查理定律得 　　　　　　　　 ①

在气体温度由变为的过程中，体积由减小到，气体压强不变，由着盖·吕萨克定律得 　　　　　　 　　　　　　　　 ②

由①②式得 　　 　　　　　　　　 ③

(ⅱ)在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为

　　　　　　　　 　　　　　 ④

在这一过程中，气体内能的减少为

　　　　　　　　 　　　　 ⑤

由热力学第一定律得，气缸内气体放出的热量为

　　　　　　　　 　　　　　　 ⑥

由②③④⑤⑥式得

　　　　　　　　 　　　　 ⑦

16.(全国卷2)　 如图，一绝热容器被隔板K 隔开a 、 b两部分。已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空，抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态。在此过程中

　　 A．气体对外界做功，内能减少

　　 B．气体不做功，内能不变　

　　 C．气体压强变小，温度降低

　　 D．气体压强变小，温度不变

　 　答案：BD

解析：绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递，Q=0。稀薄气体向真空扩散没有做功，W=0。根据热力学第一定律稀薄气体的内能不变，则温度不变。稀薄气体扩散体积增大，压强必然减小。BD正确。

[命题意图与考点定位]考查热力学第一定律的应用及对气体的问题、压强和体积的判断。

22.(安徽卷)(14分)质量为的物体在水平推力的作用下沿水平面作直线运动，一段时间后撤去，其运动的图像如图所示。取，求：

(1)物体与水平面间的运动摩擦因数；　

(2)水平推力的大小；

(3)内物体运动位移的大小。

解析：

(1)设物体做匀减速直线运动的时间为△t₂、初速度为v₂₀、末速度为v_2t、加速度为a₂，则

　　　　　　　　　　 ①

设物体所受的摩擦力为F_f，根据牛顿第二定律，有

　 　F_f=ma₂　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　②

　 　F_f=-μmg 　　　　　　　　　　　　　　　　　③

联立①②得　

　　　　　　 　　　　　　　　　　　④

(2)设物体做匀加速直线运动的时间为△t₁、初速度为v₁₀、末速度为v_1t、加速度为a₁，则

　　 　　　　　　　　　　　　　　　⑤

根据牛顿第二定律，有

F+F_f=ma₁ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　⑥

联立③⑥得

　　　　 　F=μmg+ma₁=6N　　　　　

(3)解法一：由匀变速直线运动位移公式，得

解法二：根据图象围成的面积，得

23．(四川卷)(16分)质量为M的拖拉机拉着耙来耙地，由静止开始做匀加速直线运动，在时间t内前进的距离为s。耙地时，拖拉机受到的牵引力恒为F，受到地面的阻力为自重的k倍，耙所受阻力恒定，连接杆质量不计且与水平面的夹角θ保持不变。求：

(1)拖拉机的加速度大小。

(2)拖拉机对连接杆的拉力大小。

(3)时间t内拖拉机对耙做的功。

[答案]⑴

⑵

⑶

[解析]⑴拖拉机在时间t内匀加速前进s，根据位移公式

　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　①

　 变形得

　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　②

⑵对拖拉机受到牵引力、支持力、重力、地面阻力和连杆拉力T，根据牛顿第二定律

　　　　 　　　　　　　　　　③

　 ②③连立变形得

　　　　 　　　　　　　④

　 根据牛顿第三定律连杆对耙的反作用力为

　　　　　　　 ⑤

(3)闭合开关调节滑动变阻器使待测表满偏，流过的电流为I_m。根据并联电路电压相等有：

拖拉机对耙做功为

　　　　　　　 ⑥

22.(福建卷)(20分)如图所示，物体A放在足够长的木板B上，木板B静止于水平面。t=0时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零，加速度a_B=1.0m/s²的匀加速直线运动。已知A的质量m_A和B的质量mg均为2.0kg,A、B之间的动摩擦因数=0.05，B与水平面之间的动摩擦因数=0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s²。求

(1)物体A刚运动时的加速度a_A

(2)t=1.0s时，电动机的输出功率P；

(3)若t=1.0s时，将电动机的输出功率立即调整为P`=5W，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，t=3.8s时物体A的速度为1.2m/s。则在t=1.0s到t=3.8s这段时间内木板B的位移为多少？

解析：

(1)物体A在水平方向上受到向右的摩擦力，由牛顿第二定律得

代入数据解得　　

(2)t=1.0s，木板B的速度大小为

木板B所受拉力F，由牛顿第二定律有

解得：F=7N

电动机输出功率

P= Fv=7W

(3)电动机的输出功率调整为5W时，设细绳对木板B的拉力为，则

解得　　 =5N

木板B受力满足

所以木板B将做匀速直线运动，而物体A则继续在B上做匀加速直线运动直到A、B速度相等。设这一过程时间为，有

这段时间内的位移　　　 ④

A、B速度相同后，由于F＞且电动机输出功率恒定，A、B将一起做加速度逐渐减小的变加速运动，由动能定理有：

由以上各式代入数学解得：

木板B在t=1.0s到3.8s这段时间内的位移为：

17、(福建卷)如图(甲)所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图(乙)所示，则

A.时刻小球动能最大

B. 时刻小球动能最大

C. ~这段时间内，小球的动能先增加后减少

D. ~这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能

[答案]C

[解析]小球在接触弹簧之前做自由落体。碰到弹簧后先做加速度不断减小的加速运动，当加速度为0，即重力等于弹簧弹力时速度达到最大值，而后往下做加速度不断增大的减速_K^S*5U运动，与弹簧接触的整个下降过程，小球的动能和重力势能转化为弹簧的弹性势能。上升过程恰好与下降过程互逆。由乙图可知t₁时刻开始接触弹簧；t₂时刻弹力最大，小球处在最低点，动能最小；t₃时刻小球往上运动恰好要离开弹簧；t₂-t₃这段时间内，小球的先加速后减速，动能先增加后减小，弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能。

[命题特点]本题考查牛顿第二定律和传感器的应用，重点在于考查考生对图像的理解。

[启示]图像具有形象快捷的特点，考生应深入理解图像的含义并具备应用能力。

16．(海南卷)图l中，质量为的物块叠放在质量为的足够长的木板上方右侧，木板放在光滑的水平地面上，物块与木板之间的动摩擦因数为＝0.2．在木板上施加一水平向右的拉力F，在0~3s内F的变化如图2所示，图中F以为单位，重力加速度．整个系统开始时静止．

(1)求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的速度；

(2)在同一坐标系中画出0~3s内木板和物块的图象，据此求0~3s内物块相对于木板滑过的距离。

答案：(1)(2)

解析：(1)设木板和物块的加速度分别为和，在时刻木板和物块的速度分别为和，木板和物块之间摩擦力的大小为，依牛顿第二定律、运动学公式和摩擦定律得

　　　　　　 　　　　　　　　　　 ①

　　　　　　 ，当　　　　 ②

　　　　　　 　　　　　 ③

　　　　　　 　　　　　　　 ④

　　　　　　 　　　　　 ⑤

由①②③④⑤式与题给条件得

　　　　　　 　　　 ⑥

　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　 ⑦

(2)由⑥⑦式得到物块与木板运动的图象，如右图所示。在0-3s内物块相对于木板的距离等于木板和物块图线下的面积之差，即图中带阴影的四边形面积，该四边形由两个三角形组成，上面的三角形面积为0.25(m)，下面的三角形面积为2(m)，因此

　　　　　　 　　　　 ⑧

6．(海南卷)在水平的足够长的固定木板上，一小物块以某一初速度开始滑动，经一段时间t后停止．现将该木板改置成倾角为45°的斜面，让小物块以相同的初速度沿木板上滑．若小物块与木板之间的动摩擦因数为．则小物块上滑到最高位置所需时间与t之比为

A．　　　　 B．　　 C．　　　 D．

答案：A

解析：木板水平时，小物块的加速度，设滑行初速度为，则滑行时间为；木板改成后，小物块上滑的加速度，滑行时间，因此，A项正确。

(海南卷)8．如右图，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块：木箱静止时弹自由落体处于压缩状态且物块压在箱顶上．若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为

A．加速下降　 B．加速上升　 C．减速上升　 D．减速下降

答案：BD

解析：木箱静止时物块对箱顶有压力，则物块受到顶向下的压力，当物块对箱顶刚好无压力时，表明系统有向上的加速度，是超重，BD正确。

15．(江苏卷)(16分)制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板，如图甲所示，加在极板A、B间的电压作周期性变化，其正向电压为，反向电压为，电压变化的周期为2r，如图乙所示。在t=0时，极板B附近的一个电子，质量为m、电荷量为e，受电场作用由静止开始运动。若整个运动过程中，电子未碰到极板A，且不考虑重力作用。

(1)若，电子在0-2r时间内不能到达极板A，求d应满足的条件；

(2)若电子在0-2r时间未碰到极板B，求此运动过程中电子速度随时间t变化的关系；

(3)若电子在第N个周期内的位移为零，求k的值。

解析：

(1)电子在0~T时间内做匀加速运动

加速度的大小 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　①

位移　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　②　

在T-2T时间内先做匀减速运动，后反向作匀加速运动

加速度的大小 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　③

初速度的大小　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　④

匀减速运动阶段的位移 　　　　　　　　　　　　　　　　⑤

依据题意　　 ＞　　　 解得＞　　　　　　　 ⑥

(2)在2nT~(2n+1)T,(n=0,1,2, ……,99)时间内　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ⑦

　　　　 加速度的大小　　　　　　　　　　　　　　 a′2=

　　　　 速度增量　　　　　　　　　　　　　　　　　　 △v₂=-a′₂T　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ⑧

　　　　 (a)当0≤t-2nt<T时

　　　　 电子的运动速度　　 v=n△v₁+n△v₂+a₁(t-2nT)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ⑨

　　　　 解得　　　　 v=[t-(k+1)nT] ,(n=0,1,2, ……,99)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ⑩

　　　　 (b)当0≤t-(2n+1)T<T时

　　　　 电子的运动速度　　 v=(n+1) △v_1+n△v₂-a′₂[t-(2n+1)T]　　　　　　　　　　　　　　　　　　 11

　　　　 解得v=[(n+1)(k+1)T-kl],(n=0,1,2, ……,99)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 12

　　　　 (3)电子在2(N-1)T~(2N-1)T时间内的位移x_2N-1=v2_N-2T+a₁T²

　　　　 电子在(2N-1)T~2N_T时间内的位移x_2N=v2_N-1T-a′₂T²

　　　 由10式可知　　 v_2N-2=(N-1)(1-k)T

由12式可知 v_2N-1=(N-Nk+k)T

依据题意　　 x_2N-1+ x_2N=0

解得

本题考查牛顿运动定律、运动学公式应用和归纳法解题。

难度：难。