题目列表(包括答案和解析)
6.如图1-4所示,质量为m的物体A在沿斜面向上的拉力F作用下沿斜面匀速下滑,此过程斜面体B仍静止,斜面体的质量为M,则水平地面对斜面体( )
图1-4
A.无摩擦力 B.有水平向左的摩擦力
C.支持力为(m+M)g D.支持力小于(m+M)g
解析:由于A匀速下滑、B静止不动,可将A、B视为整体,根据平衡条件可知,斜面体B应该受到地面对它施加的水平向左的静摩擦力Ff,满足Ff=Fcosθ,选项B对;竖直方向有F下标N+Fsinθ=(m+M)g,选项D对.
答案:BD
5.如图1-3,由物体A和B组成的系统处于静止状态.A、B的质量分别为mA和mB,且mA>mB,滑轮的质量和一切摩擦不计.使绳的悬点由P点向右移动一小段距离到Q点,系统再次达到静止状态.则悬点移动前后图中绳与水平方向的夹角θ将( )
图1-3
A.变大 B.变小 C.不变 D.可能变大,也可能变小
解析:设绳中拉力为T,则当系统只要静止,则T=mBg,而对于A物体,2Tcos(90°-θ)=mAg,由于T不变,则θ不变.C正确.
答案:C
4.如图1-2,一质量为M的探空气球在匀速下降,若气球所受浮力F始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g.现欲使该气球以同样速率匀速上升,则需从气球吊篮中减少的质量为( )
图1-2
A. B. C. D.0
解析:气球匀速下降时据平衡条件F+f(v)=Mg①
设减少的质量为Δm,则气球匀速上升时据平衡条件有
F-f(v)=(M-Δm)g②
由①②得故A正确.
答案:A
3.如图1-1,一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑,A与B的接触面光滑.已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍,斜面倾角为α.B与斜面之间的动摩擦因数是( )
图1-1
A. B. C.tanα D.cotα
解析:设A和B的质量均为m,B与斜面间的动摩擦因数为μ,则A与斜面间的动摩擦因数为2μ,AB系统处于平衡状态,在沿斜面方向上有2mg·sinα-2μmgcosα-μmgcosα=0,得故选A.
答案:A
2.王飞同学练习拉单杠时,两臂平行握住单杠,在他两臂逐渐分开的过程中,手臂的拉力( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小
C.先变小,后变大 D.先变大,后变小
解析:设每个手臂的拉力为F,两个手臂的夹角为2θ,由题意可知2Fcosθ=mg,在两个手臂逐渐分开的过程中,θ角在逐渐增大,则cosθ值在逐渐减小,而mg不变,所以拉力F在逐渐增大,本题考查了力的合成与分解的知识.
答案:A
1.一个物体受三个共点力的作用,这三个力大小相等,互成120°.则下列说法正确的是( )
A.物体一定做匀速直线运动
B.物体所受合力可能不为零
C.物体所受合力一定为零
D.物体可能做匀变速曲线运动
解析:三个共点力大小相等,互成120°,则这三个力一定在同一平面内,合力为零,物体可能匀速直线运动,也可能静止,选项C正确.
答案:C
0.(2)3.26 MeV (3)99 MeV 2.97 MeV
16.(14分)已知氘核质量为2.013 6 u,中子质量为1.008 7 u,的质量为3.015 0 u.
(1)写出两个氘核聚变成的核反应方程;
(2)计算上述核反应中释放的核能;
(3)若两氘核以相等的动能0.35 MeV做对心碰撞即可发生上述核反应,且释放的核能
全部转化为机械能,则反应中生成的和中子的动能各是多少?
思路点拨:(1)计算出质量亏损Δm,根据ΔE=Δmc2计算释放的核能.(2)在两氘核对心碰撞发生核反应的过程中,满足动量守恒及能的转化与守恒定律.
解析:应用质量数守恒和核电荷数守恒不难写出核反应方程为:
由题给条件可求出质量亏损为:
Δm=2.013 6 u×2-(3.015 0+1.008 7) u=0.003 5 u
所以释放的核能为ΔE=Δmc2=931.5×0.003 5 MeV=3.26 MeV
因为该反应中释放的核能全部转化为机械能,即转化为和中子的动能.若设和中子的质量分别为m1、m2,速度分别为v1、v2,则由动量守恒及能的转化和守恒定律,得
m1v1-m2v2=0,Ek1+Ek2=2Ek0+ΔE
又由
可得则
答案:(1)
15.(14分)太阳内部持续不断地发生着4个质子聚变为1个氦核的热核反应,这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源.
(1)写出这个核反应方程;
(2)这一核反应能释放多少能量?
(3)已知太阳每秒释放的能量为3.8×1026 J,则太阳每秒减少的质量为多少?
(4)若太阳质量减少万分之三,热核反应不能继续进行,计算太阳能存在多少年.(太阳质量M=2×1030 kg,mp=1.007 3 u,mHe=4.001 5 u,me=0.000 55 u)
解析:(1)
(2)Δm=4×1.007 3 u-(4.001 5+2×0.000 55) u=0.026 6 u
ΔE=Δmc2=0.026 6×931.5 MeV=24.78 MeV=4×10-12 J.
(3)太阳每秒钟释放的能量为3.8×1026 J,则太阳每秒钟减少的质量为
(4)太阳的质量为2×1030 kg,太阳还能存在的时间为
(年).
答案:(1)略 (2)4×10-12 J
(3)0.4×1010 kg (4)5×109年
14.(10分)原子从一个能级跃迁到一个较低能级时,有可能不发射光子,例如在某种条件下,铬原子n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子,而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子,使之能脱离原子,这一现象叫做俄歇效应,以这种方式脱离原子的电子叫俄歇电子.已知铬原子的能级公式可简化为式中n=1,2,3,…表示不同的能级,A是正的已知常数.上述俄歇电子的动能是多少?
解析:铬原子n=2的能级n=1的能级E1=-A,所以电子从n=2能级跃迁到n=1的能级释放的能量ΔE=E2-E1=34A
又铬原子n=4的能级说明电子从n=4能级跃迁到无穷远能级(E∞=0),即脱离原子需吸收的能量.由能的转化和守恒知,该俄歇电子的能量应为
答案:
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