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如圖6-1所示,一彈簧一端系在墻上的O點,自由伸長到B點,今將一小物體m壓著彈簧,將彈簧壓縮到A點,然后釋放,小物體能運動到C點靜止,物體與水平地面的動摩擦因數恒定.試判斷下列說法中正確的是(    )

圖6-1

A.物體從A到B速度越來越大,從B到C速度越來越小

B.物體從A到B速度越來越小,從B到C加速度不變

C.物體從A到B先加速后減速,從B到C一直做減速運動

D.物體在B點受合外力為零

解析:物體在A點受水平向右的彈力T,水平向左的摩擦力f,由于T>f,所以開始向右加速,隨著彈簧形變量的逐漸減小,彈力T也逐漸減小,而摩擦力不變,合外力減小,加速度減小,所以開始做的是加速度逐漸減小的加速運動.又因為物體運動至B點彈力為零,所以在A、B之間一定存在著彈力等于摩擦力即合外力為零的轉折點,過此點之后,彈力小于摩擦力,合外力方向向左,大小逐漸增大,做加速度逐漸增大的減速運動.過B點后,彈力方向向左,摩擦力方向仍然向左,合外力方向向左,所以一定做減速運動,故選項C正確.

答案:C

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖1所示,是某研究性學習小組做探究“橡皮筋做的功和物體速度變化的關系”的實驗,圖中是小車在一條橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行的情形,這時,橡皮筋對小車做的功記為W.當我們用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時,每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放.小車每次實驗中獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出.

(1)除了圖中的已給出的實驗器材外,還需要的器材有導線、開關
刻度尺
刻度尺
、
4-6低壓交流電源
4-6低壓交流電源
;
(2)實驗時為了使橡皮筋對小車的彈力為小車所受的合外力,應采取的措施是
墊高長木板的左端,平衡摩擦力
墊高長木板的左端,平衡摩擦力
;
(3)下面是本實驗的數據記錄表
橡皮筋做的功 10個間隔的距離S(m) 10個間隔的時間T(s) 小車獲得的速度vn(m/s) 小車速度的平方vn2(m/s)2
1 W 0.200 0.2 1.00 1.00
2 2W 0.280 0.2 1.40 1.96
3 3W 0.300 0.2 1.50 2.25
4 4W 0.400 0.2 2.00 4.00
5 5W 0.447 0.2 2.23 4.97
根據實驗所得到的數據,請選擇合理的坐標在方格紙(圖2)中作出功與速度關系的圖象.
(4)根據你所作出的圖象,你認為功與速度的關系是
W∝v2
W∝v2

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在相應的答題區(qū)域內作答,若三題都做,則按A、B兩題評分.
A.(選修模塊3-3)
(1)如圖1所示,一定質量的理想氣體分別在溫度T1和T2情形下做等溫變化的p-V圖象,則下列關于T1和T2大小的說法,正確的是
A
A


A.T1大于T2B.T1小于T2
C.T1等于T2D.無法比較
(2)如圖2甲所示,將封有一定質量空氣的密閉塑料袋從海拔500m、氣溫為18℃的山腳下帶到海拔3200m、氣溫為10℃的山頂上,情形如圖乙所示.圖
(選填“甲”或“乙”)中袋中氣體分子平均動能大.從甲圖到乙圖過程中,袋內氣體減小的內能
大于
大于
(選填“大于”、“等于”或“小于”)氣體放出的熱量.
(3)如圖3所示,IBM的科學家在銅表面將48個鐵原子排成圓圈,形成半徑為7.13nm的“原子圍欄”,相鄰鐵原子間有間隙.估算原子平均間隙的大。Y果保留一位有效數字.已知鐵的密度7.8×103kg/m3,摩爾質量是5.6×10-2kg/mol,阿伏加德羅常數NA=6.02×1023mol-1
B.(選修模塊3-4)
(1)列車靜止時,車廂長度與沿軌道方向排列的相鄰電線桿間距離相等.當列車以接近光速行駛,車上的乘客觀測車廂長度與相鄰電線桿間距離,所得出的結論是
A
A

A.車廂長度大于相鄰電線桿間距離
B.車廂長度小于相鄰電線桿間距離
C.向前觀測時車廂長度小于相鄰電線桿間距離
D.向后觀測時車廂長度小于相鄰電線桿間距離
(2)湖面上停著一條船,一個人觀測到每隔5s有一個波峰經過這條船,相鄰波峰間的距離是60m.這列波的頻率是
0.2
0.2
Hz,水波的波速是
12
12
m/s.
(3)如圖所示,在一厚度為d的門中安放一長度與門厚度相同的玻璃圓柱體,其直徑為l.玻璃圓柱體的折射率為
2
,且l=2d.求從右側中心點P通過玻璃圓柱體能看到門外的角度范圍.

C.(選修模塊3-5)
(1)原子核的比結合能與核子數的關系如圖1所示.核子組合成原子核時
B
B

 A.小質量數的原子核質量虧損最大
B.中等質量數的原子核質量虧損最大
C.大質量數的原子核質量虧損最大
D.不同質量數的原子核質量虧損相同
(2)在核反應堆中用石墨做慢化劑使中子減速,中子以一定速度與靜止碳核發(fā)生正碰,碰后中子反向彈回,則碰后碳核的運動方向與此時中子運動的方向
相反
相反
(選填“相反”或“相同”),碳核的動量
大于
大于
(選填“大于”、“等于”或“小于”) 碰后中子的動量.
(3)氫原子的能級如圖2所示.原子從能級n=3向n=1躍遷所放出的光子,正好使某種金屬材料產生光電效應.有一群處于n=4能級的氫原子向較低能級躍遷時所發(fā)出的光照射該金屬.求該金屬的截止頻率和產生光電子最大初動能的最大值.普朗克常量h=6.63×10-34J?s,結果保留兩位有效數字.

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科目:高中物理 來源:2011-2012學年江蘇省鹽城市高三(上)摸底物理試卷(9月份)(解析版) 題型:解答題

【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在相應的答題區(qū)域內作答,若三題都做,則按A、B兩題評分.
A.(選修模塊3-3)
(1)如圖1所示,一定質量的理想氣體分別在溫度T1和T2情形下做等溫變化的p-V圖象,則下列關于T1和T2大小的說法,正確的是______.

A.T1大于T2B.T1小于T2
C.T1等于T2D.無法比較
(2)如圖2甲所示,將封有一定質量空氣的密閉塑料袋從海拔500m、氣溫為18℃的山腳下帶到海拔3200m、氣溫為10℃的山頂上,情形如圖乙所示.圖______(選填“甲”或“乙”)中袋中氣體分子平均動能大.從甲圖到乙圖過程中,袋內氣體減小的內能______(選填“大于”、“等于”或“小于”)氣體放出的熱量.
(3)如圖3所示,IBM的科學家在銅表面將48個鐵原子排成圓圈,形成半徑為7.13nm的“原子圍欄”,相鄰鐵原子間有間隙.估算原子平均間隙的大。Y果保留一位有效數字.已知鐵的密度7.8×103kg/m3,摩爾質量是5.6×10-2kg/mol,阿伏加德羅常數NA=6.02×1023mol-1
B.(選修模塊3-4)
(1)列車靜止時,車廂長度與沿軌道方向排列的相鄰電線桿間距離相等.當列車以接近光速行駛,車上的乘客觀測車廂長度與相鄰電線桿間距離,所得出的結論是______.
A.車廂長度大于相鄰電線桿間距離
B.車廂長度小于相鄰電線桿間距離
C.向前觀測時車廂長度小于相鄰電線桿間距離
D.向后觀測時車廂長度小于相鄰電線桿間距離
(2)湖面上停著一條船,一個人觀測到每隔5s有一個波峰經過這條船,相鄰波峰間的距離是60m.這列波的頻率是______Hz,水波的波速是______m/s.
(3)如圖所示,在一厚度為d的門中安放一長度與門厚度相同的玻璃圓柱體,其直徑為l.玻璃圓柱體的折射率為,且l=2d.求從右側中心點P通過玻璃圓柱體能看到門外的角度范圍.

C.(選修模塊3-5)
(1)原子核的比結合能與核子數的關系如圖1所示.核子組合成原子核時______.
 A.小質量數的原子核質量虧損最大
B.中等質量數的原子核質量虧損最大
C.大質量數的原子核質量虧損最大
D.不同質量數的原子核質量虧損相同
(2)在核反應堆中用石墨做慢化劑使中子減速,中子以一定速度與靜止碳核發(fā)生正碰,碰后中子反向彈回,則碰后碳核的運動方向與此時中子運動的方向______(選填“相反”或“相同”),碳核的動量______(選填“大于”、“等于”或“小于”) 碰后中子的動量.
(3)氫原子的能級如圖2所示.原子從能級n=3向n=1躍遷所放出的光子,正好使某種金屬材料產生光電效應.有一群處于n=4能級的氫原子向較低能級躍遷時所發(fā)出的光照射該金屬.求該金屬的截止頻率和產生光電子最大初動能的最大值.普朗克常量h=6.63×10-34J?s,結果保留兩位有效數字.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

第七部分 熱學

熱學知識在奧賽中的要求不以深度見長,但知識點卻非常地多(考綱中羅列的知識點幾乎和整個力學——前五部分——的知識點數目相等)。而且,由于高考要求對熱學的要求逐年降低(本屆尤其低得“離譜”,連理想氣體狀態(tài)方程都沒有了),這就客觀上給奧賽培訓增加了負擔。因此,本部分只能采新授課的培訓模式,將知識點和例題講解及時地結合,爭取讓學員學一點,就領會一點、鞏固一點,然后再層疊式地往前推進。

一、分子動理論

1、物質是由大量分子組成的(注意分子體積和分子所占據空間的區(qū)別)

對于分子(單原子分子)間距的計算,氣體和液體可直接用,對固體,則與分子的空間排列(晶體的點陣)有關。

【例題1】如圖6-1所示,食鹽(NaCl)的晶體是由鈉離子(圖中的白色圓點表示)和氯離子(圖中的黑色圓點表示)組成的,離子鍵兩兩垂直且鍵長相等。已知食鹽的摩爾質量為58.5×10-3kg/mol,密度為2.2×103kg/m3,阿伏加德羅常數為6.0×1023mol-1,求食鹽晶體中兩個距離最近的鈉離子中心之間的距離。

【解說】題意所求即圖中任意一個小立方塊的變長(設為a)的倍,所以求a成為本題的焦點。

由于一摩爾的氯化鈉含有NA個氯化鈉分子,事實上也含有2NA個鈉離子(或氯離子),所以每個鈉離子占據空間為 v = 

而由圖不難看出,一個離子占據的空間就是小立方體的體積a3 ,

即 a3 =  = ,最后,鄰近鈉離子之間的距離l = a

【答案】3.97×10-10m 。

〖思考〗本題還有沒有其它思路?

〖答案〗每個離子都被八個小立方體均分,故一個小立方體含有×8個離子 = 分子,所以…(此法普遍適用于空間點陣比較復雜的晶體結構。)

2、物質內的分子永不停息地作無規(guī)則運動

固體分子在平衡位置附近做微小振動(振幅數量級為0.1),少數可以脫離平衡位置運動。液體分子的運動則可以用“長時間的定居(振動)和短時間的遷移”來概括,這是由于液體分子間距較固體大的結果。氣體分子基本“居無定所”,不停地遷移(常溫下,速率數量級為102m/s)。

無論是振動還是遷移,都具備兩個特點:a、偶然無序(雜亂無章)和統計有序(分子數比率和速率對應一定的規(guī)律——如麥克斯韋速率分布函數,如圖6-2所示);b、劇烈程度和溫度相關。

氣體分子的三種速率。最可幾速率vP :f(v) = (其中ΔN表示v到v +Δv內分子數,N表示分子總數)極大時的速率,vP == ;平均速率:所有分子速率的算術平均值, ==;方均根速率:與分子平均動能密切相關的一個速率,==〔其中R為普適氣體恒量,R = 8.31J/(mol.K)。k為玻耳茲曼常量,k =  = 1.38×10-23J/K 〕

【例題2】證明理想氣體的壓強P = n,其中n為分子數密度,為氣體分子平均動能。

【證明】氣體的壓強即單位面積容器壁所承受的分子的撞擊力,這里可以設理想氣體被封閉在一個邊長為a的立方體容器中,如圖6-3所示。

考查yoz平面的一個容器壁,P =            ①

設想在Δt時間內,有Nx個分子(設質量為m)沿x方向以恒定的速率vx碰撞該容器壁,且碰后原速率彈回,則根據動量定理,容器壁承受的壓力

 F ==                            ②

在氣體的實際狀況中,如何尋求Nx和vx呢?

考查某一個分子的運動,設它的速度為v ,它沿x、y、z三個方向分解后,滿足

v2 =  +  + 

分子運動雖然是雜亂無章的,但仍具有“偶然無序和統計有序”的規(guī)律,即

 =  +  +  = 3                    ③

這就解決了vx的問題。另外,從速度的分解不難理解,每一個分子都有機會均等的碰撞3個容器壁的可能。設Δt = ,則

 Nx = ·3N = na3                         ④

注意,這里的是指有6個容器壁需要碰撞,而它們被碰的幾率是均等的。

結合①②③④式不難證明題設結論。

〖思考〗此題有沒有更簡便的處理方法?

〖答案〗有!懊睢彼蟹肿右韵嗤乃俾蕍沿+x、?x、+y、?y、+z、?z這6個方向運動(這樣造成的宏觀效果和“雜亂無章”地運動時是一樣的),則 Nx =N = na3 ;而且vx = v

所以,P =  = ==nm = n

3、分子間存在相互作用力(注意分子斥力和氣體分子碰撞作用力的區(qū)別),而且引力和斥力同時存在,宏觀上感受到的是其合效果。

分子力是保守力,分子間距改變時,分子力做的功可以用分子勢能的變化表示,分子勢能EP隨分子間距的變化關系如圖6-4所示。

分子勢能和動能的總和稱為物體的內能。

二、熱現象和基本熱力學定律

1、平衡態(tài)、狀態(tài)參量

a、凡是與溫度有關的現象均稱為熱現象,熱學是研究熱現象的科學。熱學研究的對象都是有大量分子組成的宏觀物體,通稱為熱力學系統(簡稱系統)。當系統的宏觀性質不再隨時間變化時,這樣的狀態(tài)稱為平衡態(tài)。

b、系統處于平衡態(tài)時,所有宏觀量都具有確定的值,這些確定的值稱為狀態(tài)參量(描述氣體的狀態(tài)參量就是P、V和T)。

c、熱力學第零定律(溫度存在定律):若兩個熱力學系統中的任何一個系統都和第三個熱力學系統處于熱平衡狀態(tài),那么,這兩個熱力學系統也必定處于熱平衡。這個定律反映出:處在同一熱平衡狀態(tài)的所有的熱力學系統都具有一個共同的宏觀特征,這一特征是由這些互為熱平衡系統的狀態(tài)所決定的一個數值相等的狀態(tài)函數,這個狀態(tài)函數被定義為溫度。

2、溫度

a、溫度即物體的冷熱程度,溫度的數值表示法稱為溫標。典型的溫標有攝氏溫標t、華氏溫標F(F = t + 32)和熱力學溫標T(T = t + 273.15)。

b、(理想)氣體溫度的微觀解釋: = kT (i為分子的自由度 = 平動自由度t + 轉動自由度r + 振動自由度s 。對單原子分子i = 3 ,“剛性”〈忽略振動,s = 0,但r = 2〉雙原子分子i = 5 。對于三個或三個以上的多原子分子,i = 6 。能量按自由度是均分的),所以說溫度是物質分子平均動能的標志。

c、熱力學第三定律:熱力學零度不可能達到。(結合分子動理論的觀點2和溫度的微觀解釋很好理解。)

3、熱力學過程

a、熱傳遞。熱傳遞有三種方式:傳導(對長L、橫截面積S的柱體,Q = K

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科目:高中物理 來源: 題型:

[物理——選修3-5](1)某光電管的陰極為金屬鉀制成的,它的逸出功為2.21 eV,如圖是氫原子的能級圖,一群處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時,輻射的光照射到該光電管的陰極上,這束光中能使金屬鉀發(fā)生光電效應的光譜線條數是(    )

A.2條    B.4條     C.5條          D.6條

(2)如圖8-27所示,質量分別為m1m2兩個小球在光滑的水平面上分別以速度v1v2同時運動并發(fā)生對心碰撞,碰后m2被右側的墻原速彈回,又與m1相碰,碰后兩球都靜止。則兩球第一次碰后m1球的速度大小是(  )

A.                B.   

C.                      D.

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