2、下列有关热力学温度和摄氏温度的关系中,正确的是
A.100C用热力学温度表示是10K
B.100C用热力学温度表示是263K
C.升高100C用热力学温度表示升高10K
D.升高100C用热力学温度表示升高283K
一、单项选择题
1、从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数?
A.水的密度和水的摩尔质量 B.水的摩尔质量和水分子的体积
C.水分子的体积和水分子的质量 D.水分子的质量和水的摩尔质量
8.如图8所示,AC和BC两轻绳共同悬挂一质量为m的物体,若保持AC绳的方向不变,AC与竖直方向的夹角为60°,改变BC绳的方向,试求:
(1)物体能达到平衡时,θ角的取值范围;
(2)θ在0~90°的范围内,求BC绳上拉力的最大值和最小值.
图8
[解析] (1)改变BC绳的方向时,AC绳的拉力FTA方向不变,两绳拉力的合力F与物体的重力平衡,重力大小和方向保持不变,如图所示,经分析可知,θ最小为0°,此时FTA=0;且θ必须小于120°,否则两绳的合力不可能竖直向上,所以θ角的取值范围是0°≤θ<120°.
(2)θ在0~90°的范围内,当θ=90°时,FTB最大,
Fmax=mgtan 60°=mg
当两绳垂直时,即θ=30°时,FTB 最小,
Fmin=mgsin 60°=mg.
[答案] (1)0°≤θ<120° (2)mg mg
7.如图7所示,两滑块放在光滑的水平面上,中间用一细线相连,轻杆OA、OB搁在滑块上,且可绕铰链O自由转动,两杆长度相等,夹角为θ,当竖直向下的力F作用在铰链上时,滑块间细线的张力为多大?
图7
[解析] 把竖直向下的力F沿两杆OA、OB方向分解,如图甲所示,可求出作用于滑块上斜向下的力为:F1=F2=
甲 乙
斜向下的压力F1将产生两个效果:竖直向下压滑块的力F″1和沿水平方向推滑块的力F′1,因此,将F1沿竖直方向和水平方向分解,如图乙所示,考虑到滑块未受摩擦力,细线上的张力等于F1的水平方向上的分力F′1,即:
F′1=F1cos =F1 sin
解得:F′1=tan
[答案] tan
6.(多选)如图6所示,物块a、b、c叠放在一起,重均为100 N,小球P重20 N,作用在物块b上的水平力为10 N,整个系统处于静止状态,以下说法正确的是( )
A.a和b之间的摩擦力是10 N
B.b和c之间的摩擦力是10 N
C.c和桌面间的摩擦力是10 N
D.c对桌面的摩擦力方向向左
图6
[解析] 对绳子的连接点受力分析,受到三根绳子的三个拉力,根据平衡条件,有水平方向:T2cos 45°=T1,竖直方向:T2sin 45°=mg,解得T1=mg=20 N,即拉c物块的绳上的拉力为20 N.对物体a受力分析,受重力和支持力,假如受水平方向的摩擦力,则不能保持平衡,故物体a与物体b间的摩擦力为0;对物体a和物体b整体研究,受重力、支持力、向左的拉力F和向右的静摩擦力fbc,根据平衡条件得:fbc=F=10 N;
对物体a、b、c整体受力分析,受重力、支持力、向左的拉力为10 N、绳子的拉力为20 N,故地面对其的静摩擦力为10 N,方向向左;由作用力与反作用力的关系知c对桌面的摩擦力方向向右,本题选B、C.
[答案] BC
5.(多选)如图5所示,两段等长细线L1和L2串接着两个质量相等的小球a、b,悬挂于O点.现施加水平向右的力F缓慢拉动a,L1对a球的拉力大小为F1,L2对b球的拉力大小为F2,在缓慢拉动的过程中,F1和F2的变化情况是( )
A.F1变大 B.F1变小
C.F2不变 D.F2变大
图5
[解析] 由于是缓慢拉动,故两球和细线均处于动态平衡状态.将两球连同之间的细线看成一个整体,对整体受力分析,可知F1由2mg变为,故F1变大,A对.对b球分析可知F2的大小始终等于b球的重力,F2不变,C对.
[答案] AC
4.(2014·北大附中模拟)超市中小张沿水平方向推着质量为m的购物车乘匀速上升的自动扶梯上楼,如图4所示.假设小张、购物车、自动扶梯间保持相对静止,自动扶梯的倾角为30°,小张的质量为M,小张与扶梯间的动摩擦因数为μ,小车与扶梯间的摩擦忽略不计.则( )
图4
A.小张对扶梯的压力大小为Mgcos 30°,方向垂直于斜面向下
B.小张对扶梯的摩擦力大小为(M+m)gsin 30°,方向沿斜面向下
C.扶梯对小张的摩擦力大小为μ(M+m)gcos 30°,方向沿斜面向上
D.小张对车的推力和车对小张的推力大小必相等,这是因为人和车均处于平衡状态
[解析] 对购物车进行受力分析,购物车受到人的推力F=mgtan 30°,对人进行受力分析,人受到的摩擦力Ff=Mgsin 30°+Fcos 30°=(M+m)gsin 30°,沿斜面向上,人受到的弹力FN=Mgcos 30°-Fsin 30°=Mgcos 30°-mgsin 30° tan 30°,A、C错,B对;小张对车的推力和车对小张的推力是一对作用力与反作用力,大小相等,方向相反,D错.
[答案] B
3.如图3所示,重50
N的物体A放在倾角为37°的粗糙斜面上,有一根原长为10 cm,劲度系数为800
N/m的弹簧,其一端固定在斜面顶端,另一端连接物体A后,弹簧长度为14 cm,现用一测力计沿斜面向下拉物体,若物体与斜面间的最大静摩擦力为20
N,当弹簧的长度仍为14
cm时,测力计的读数
不可能为( )
A.10 N B.20 N
C.40 N D.0 N
图3
[解析] A在斜面上处于静止状态时合外力为零,A在斜面上受五个力的作用,分别为重力、支持力、弹簧弹力、摩擦力、拉力F,当摩擦力的方向沿斜面向上时,F+mgsin 37°≤Ffm+k(l-l0),F≤22 N,当摩擦力沿斜面向下时,F最小值为零,即拉力的取值范围为0≤F≤22 N,故选C.
[答案] C
2.(2013·苏州中学模拟)三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接,如图2所示,其中a放在光滑水平桌面上.开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止.现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,g取10 m/s2.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是( )
图2
A.4 cm B.6 cm
C.8 cm D.10 cm
[解析] 开始时q弹簧处于压缩状态,由胡克定律知,压缩了2 cm.c木块刚好离开水平地面时,轻弹簧q中拉力为10 N,由胡克定律,轻弹簧q伸长2 cm;轻弹簧p中拉力为20 N,由胡克定律,轻弹簧p伸长4 cm.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是2 cm+2 cm+4 cm=8 cm,选项C正确.
[答案] C
1.(2014·天津一中检测)如图1所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的砝码和托盘的总质量为0.6 kg,弹簧测力计读数为2 N,滑轮摩擦不计.若轻轻取走盘中的部分砝码,使总质量减少到0.3 kg时,将会出现的情况是(g=10 m/s2)( )
图1
A.弹簧测力计的读数将变小
B.A仍静止不动
C.A对桌面的摩擦力不变
D.A所受的合力将要变大
[解析] 当砝码和托盘的总质量为m1=0.6 kg时,F+Ff=m1g=6 N,Ff=4 N,可知A与桌面的最大静摩擦力至少为4 N;当砝码和托盘的总质量为m2=0.3 kg时,假设A仍不动,有F不变,F+F′f=m2g,F′f=1 N<4 N,故假设成立,A仍静止不动,A所受的合力仍为零,A对桌面的摩擦力减为1 N,弹簧测力计的示数不变,故只有B正确.
[答案] B
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