2.右图形象地表示了水在常温下的挥发和水受热加快蒸发的情况,由此分析下列说法错误的是( )
A.分子总是在不断运动着
B.在受热的情况下,分子能量增大,运动速率加快
C.只要温度相同,任何物质分子间的间隔都是相同的
D.同一种物质在固态、液态和气态时分子间的间隔是不同的
1.下列生产过程主要发生物理变化的是- ( )
A.沼气生产 B.石油蒸馏 C.转炉炼钢 D.高炉炼铁
5.如图所示,将金属块用压缩轻弹簧卡在一个矩形箱中,在箱的上顶板和下底板上安有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动,当箱以a=2m/s2的加速度做竖直向上的匀减速直线运动时,上顶板的传感器显示的压力为6.0N,下底板的传感器显示的压力为10.0N,取g=10m/s2
(1)若上顶板的传感器的示数是下底板传感器示数的一半,试判断箱的运动情况。
(2)要使上顶板传感器的示数为零,箱沿竖直方向的运动可能是怎样的?
解析:(1)设金属块的质量为m,F下-F上-mg=ma,将a=-2m/s2代入求出m=0.5kg。由于上顶板仍有压力,说明弹簧长度没变,弹簧弹力仍为10N,此时顶板受压力为5N,则
F′下-F′上-mg=ma1,求出a1=0,故箱静止或沿竖直方向匀速运动。
(2)若上顶板恰无压力,则F′′下-mg=ma2,解得a2=10m/s2,因此只要满足a≥10m/s2且方向向上即可使上顶板传感器示数为零。
4.物体的质量除了用天平等计量仪器直接测量外,还可以根据动力学的方法测量,1966年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定地球卫星及其它飞行物的质量的实验,在实验时,用双子星号宇宙飞船(其质量m1已在地面上测量了)去接触正在轨道上运行的卫星(其质量m2未知的),接触后开动飞船尾部的推进器,使宇宙飞船和卫星共同加速如图所示,已知推
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测得宇宙飞船和地球卫星的速度改变△v,试写出实验测定地球卫星质量m2的表达式 。(须用上述给定已知物理量)答案.
3、(2006上海卷)质量为 10 kg的物体在 F=200 N 的水平推力作用下,从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动,斜面固定不动,与水平地面的夹角θ=37O.力 F作用2秒钟后撤去,物体在斜面上继续上滑了1.25 秒钟后,速度减为零.求:物体与斜面间的动摩擦因数μ和物体的总位移 s。(已知 sin37o=0.6,cos37O=0.8,g=10 m/s2)
解析:物体受力分析如图所示,设加速的加速度为 a1,末速度为 v,减速时的加速度大小为 a2,将 mg 和 F分解后,
由牛顿运动定律得
N=Fsinθ+mgcosθ
Fcosθ-f-mgsinθ=ma1
根据摩擦定律有 f=N
加速过程由运动学规律可知 v=a1t1
撤去 F 后,物体减速运动的加速度大小为 a2,则 a2=g cosθ
由匀变速运动规律有 v=a2t2
有运动学规律知 s= a1t12/2 + a2t22/2
代入数据得μ=0.4 s=6.5m
2.如图所示,物体m原以加速度a沿斜面匀加速下滑,现在物体上方施一竖直向下的恒力F,则下列说法正确的是( B )
A.物体m受到的摩擦力不变 B.物体m下滑的加速度增大
C.物体m下滑的加速度变小 D.物体m下滑的加速度不变
1.A、B、C三球大小相同,A为实心木球,B为实心铁球,C是质量与A一样的空心铁球,三球同时从同一高度由静止落下,若受到的阻力相同,则( AD )
A.B球下落的加速度最大 B.C球下落的加速度最大
C.A球下落的加速度最大 D.B球落地时间最短,A、C球同落地
17、((2007上海卷)如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点。每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据。(重力加速度g=10m/s2)
求:
(1)斜面的倾角a;
(2)物体与水平面之间的动摩擦因数m;
(3)t=0.6s时的瞬时速度v。
解析:(1)由前三列数据可知物体在斜面上匀加速下滑时的加速度为a1==5m/s2,mg sin a=ma1,
可得:a=30°,
(2)由后二列数据可知物体在水平面上匀减速滑行时的加速度大小为a2==2m/s2,mmg=ma2,
可得:m=0.2,
(3)由2+5t=1.1+2(0.8-t),解得t=0.1s,即物体在斜面上下滑的时间为0.5s,
则t=0.6s时物体在水平面上,其速度为v=v1.2+a2t=2.3 m/s
[提高训练]
16.传送带与水平面夹角37°,皮带以10m/s的速率运动,皮带轮沿顺时针方向转动,如图所示,今在传送带上端A处无初速地放上一个质量为m=0.5kg的小物块,它与传送带间的动摩擦因数为0.5,若传送带A到B的长度为16m,g取10m/s2,则物体从A运动到B的时间为多少?
[解析]由于μ=0.5<tanθ=0.75,物体一定沿传送带对地下移,且不会与传送带相对静止。
设从物块刚放上到达到皮带速度10m/s,物体位移为s1,加速度a1,时间t1,因物速小于皮带速率,根据牛顿第二定律,,方向沿斜面向下。 t1=v/a1=1s,s1=a1t12=5m<皮带长度。
设从物块速度为10m/s到B端所用时间为t2,加速度a2,位移s2,物块速度大于皮带速度,物块受滑动摩擦力沿斜面向上,有
舍去
所用总时间t=t1+t2=2s.
15.质量为m的物体放在倾角为α的斜面上,物体和斜面间的动摩擦系数为μ,如沿水平方向加一个力F,使物体沿斜面向上以加速度a做匀加速直线运动,如下图甲,则F多大?
[解析](1)受力分析:物体受四个力作用:重力mg、弹力FN、推力F、摩擦力Ff,(2)建立坐标:以加速度方向即沿斜面向
上为x轴正向,分解F和mg如图乙所示;
(3)建立方程并求解
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y方向:FN-mgcosα-Fsinα=0 ②
f=μFN ③
三式联立求解得:
F=
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