2.关于z的二次方程(其中是虚数单位)有实数解,则m=( )
A.-2 B.2 C.-1 D.0
1.是第三象限角,= ( )
A. B. C. D.
4.如图所示为火车站装载货物的原理示意图,设AB段是距水平传送带装置高为H=5m的光滑斜面,水平段BC使用水平传送带装置,BC长L=8m,与货物包的摩擦系数为μ=0.6,皮带轮的半径为R=0.2m,上部距车厢底水平面的高度h=0.45m.设货物由静止开始从A点下滑,经过B点的拐角处无机械能损失.通过调整皮带轮(不打滑)的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置,取g=10m/s2,求:
(1)当皮带轮静止时,货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离;
(2)当皮带轮以角速度ω=20 rad/s顺时方针方向匀速转动时,包在车厢内的落地点到C点的水平距离;
(3)试写出货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离S随皮带轮角速度ω变化关系,并画出S-ω图象.(设皮带轮顺时方针方向转动时,角速度ω取正值,水平距离向右取正值)
解:由机械能守恒定律可得:
,所以货物在B点的速度为V0=10m/s
(1)货物从B到C做匀减速运动,加速度
设到达C点速度为VC,则:,所以:VC=2 m/s
落地点到C点的水平距离:
(2)皮带速度 V皮=ω·R=4 m/s,
同(1)的论证可知:货物先减速后匀速,从C点抛出的速度为VC=4 m/s,
落地点到C点的水平距离:
(3)①皮带轮逆时针方向转动:
无论角速度为多大,货物从B到C均做匀减速运动:在C点的速度为VC=2m/s,落地点到C点的水平距离S=0.6m
②皮带轮顺时针方向转动时:
Ⅰ、0≤ω≤10 rad/s时, S=0.6m
Ⅱ、10<ω<50 rad/s时, S=ω·R=0.06ω
Ⅲ、50<ω<70 rad/s时, S=ω·R=0.06ω
Ⅳ、ω≥70 rad/s时, S==4.2m
S-ω图象如图 (图象全对得分,有错误0分)
3.如图所示是在工厂的流水线上安装的水平传送带,用水平传送带传送工件.可大大提高工作效率.水平传送带以恒定的速度V0=2 m/s运送质量为m=0.5 kg的工件,工件都是以V=1 m/s的初速从A位置滑上传送带.工件与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2.每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时.后一个工件立即滑上传送带.取g=l0 m/s2,求:
(1)工件经多长时间停止相对滑动;
(2)在正常运行状态下传送带上相邻工件间的距离;
(3)摩擦力对每个工件做的功;
(4)每个工件与传送带之间的摩擦产生的内能.
解:(1)由牛顿第二定律有:
(2)正常运行时工件间的距离:
(3)摩擦力对每个工件做功;
(4)每个工件与传送带之间的相对位移:S相对=V0t-(V0t+ Vt)/2
摩擦产生的内能.
2.如图所示,一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量mB=m的小球连接,另一端与套在光滑直杆上质量mA=m的小物块连接,已知直杆两端固定,与两定滑轮在同一竖直平面内,与水平面的夹角θ=60°,直杆上C点与两定滑轮均在同一高度,C点到定滑轮O1的距离为L,重力加速度为g,设直杆足够长,小球运动过程中不会与其他物体相碰.现将小物块从C点由静止释放,试求:
(1)小球下降到最低点时,小物块的机械能(取C点所在的水平面为参考平面);
(2)小物块能下滑的最大距离;
(3)小物块在下滑距离为L时的速度大小.
解:(1)设此时小物块的机械能为E1.由机械能守恒定律得
(4分)
(2)设小物块能下滑的最大距离为sm,由机械能守恒定律有
(2分)
而 (2分)
代入解得 ; (2分)
(3)设小物块下滑距离为L时的速度大小为v,此时小球的速度大小为vB,则
(3分)
(3分)
解得 (2分)
1.在如图所示的装置中,两个光滑的定滑轮的半径很小,表面粗糙的斜面固定在地面上,斜面的倾角为θ=30°。用一根跨过定滑轮的细绳连接甲、乙两物体,把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行,把乙物体悬在空中,并使悬线拉直且偏离竖直方向α=60°。现同时释放甲乙两物体,乙物体将在竖直平面内振动,当乙物体运动经过最高点和最低点时,甲物体在斜面上均恰好未滑动。已知乙物体的质量为m=1㎏,若取重力加速度g=10m/s2。求:甲物体的质量及斜面对甲物体的最大静摩擦力。
解:设甲物体的质量为M,所受的最大静摩擦力为f,则当乙物体运动到最高点时,绳子上的弹力最小,设为T1, 对乙物体
此时甲物体恰好不下滑,有: 得:
当乙物体运动到最低点时,设绳子上的弹力最大,设为T2
对乙物体由动能定理:
又由牛顿第二定律:
此时甲物体恰好不上滑,则有: 得:
可解得:
15.物质的生成热可定义为:由稳定单质生成1mol物质所放出的热量,如CO2气体的生成热就是1molC完全燃烧生成CO2气体时放出的热量,已知下列几种化合物的生成热分别是
化合物 |
葡萄糖 |
H2O(l) |
CO2 |
生成热kJ/mol |
1259.8 |
285.8 |
393.5 |
则1kg葡萄糖在人体内完全氧化生成CO2气体和液态水,最多可提供______kJ能量。
答案:15640kJ
评析:根据生成热的定义得下面三个方程:6C(s)+3O2(g)+6H2(g)=C6H12O6(s);ΔH=-1259.8kJ/mol……①,C(s)+O2(g)=CO2(g);ΔH=-393.5kJ/mol……②;O2(g)+2H2(g)=2H2O(l)……③,联立求解即得。
[小结]全面了解化学反应,除要知道反应物和生成物之外,还需要研究化学反应发生的条件,应用化学反应,一方面是为了获得新物质,有时更重要的是要利用化学反应中的热变化,而放热反应和吸热反应是化学反应中最常见的能量变化,因此我们要了解一些常见的吸热反应和放热反应。
依据热化学方程式进行有关计算,其关键是把反应热看作为“生成热”,按一般化学方程式的计算要求进行即可,但多数题目偏重于对方法技巧的考查。
14.已知C(s、金刚石)+O2==CO2(g);ΔH=-395.4kJ/mol,C(s、石墨)+O2==CO2(g);ΔH=-393.5kJ/mol。且知石墨的密度大于金刚石。
(1)石墨和金刚石相比,____的稳定性更大,石墨转化为金刚石的热化学方程式为____________。
(2)石墨中C-C键键能______金刚石中C-C键键能。石墨的熔点______金刚石(均填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)理论上能否用石墨合成金刚石?____,若能,需要的条件是___________。
答案:(1)石墨 C(s、石墨)== C(s、金刚石);ΔH=1.9kJ/mol (2)大于 大于
(3)能 隔绝空气高温高压
评析:由于石墨转化为金刚石为吸热反应,故等量的石墨和金刚石相比,金刚石所具有的能量高,键能小,熔点低。
13.某石油液化气由丙烷和丁烷组成,其质量分数分别为80%和20%。它们燃烧的热化学方程式分别为:C3H8(g)+5O2(g)==3CO2(g)+4H2O(1);△H=-2200kJ/mol;
C4H10(g)+O2(g)==4CO2(g)+5H2O(1);△H=-2900kJ/mol。有一质量为0.80kg、容积为4.0L的铝壶,将一壶20℃的水烧开需消耗液化石油气0.056kg,试计算该燃料的利用率。[已知水的比热为4.2kJ/(kg·℃),铝的比热为0.88kJ/(kg·℃)]
答案:50%
评析:1.0kg石油气完全燃烧释放的热量为:=5×104kJ
将水烧开所需热量为:Q=cm(t-t0)=(4.2×4.0+0.88×0.80)×(100-20)=1 400(kJ)
所以,燃料的利用率为:×100%=50%
12.已知下列热化学方程式的热效应:
(1)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g);△H1=-26.7kJ/mol
(2)3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g);△H2=-50.75kJ/mol
(3)Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)十CO2(g);△H3=-36.5kJ/mol
不用查表,计算下列反应的△H。FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)
答案:7.28kJ/mol
评析:由盖斯定律得所求方程的反应热为{}/3。
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