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159680. (2022•西安中学•月考) 如图所示,一定质量理想气体被活塞封闭在气缸中,活塞的面积为S,与气缸底部相距L,气缸和活塞绝热性能良好,气体的压强、温度与外界大气相同,分别为p0、T0。现接通电热丝加热气体,一段时间后断开,活塞缓慢向右移动距离L后停止,活塞与气缸间的滑动摩擦为f,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,整个过程中气体吸收的热量为Q,求该过程中:
(1)内能的增加量ΔU;
(2)最终温度T。
共享时间:2021-12-01 难度:3
[考点]
作用力与反作用力,常见力做功与相应的能量转化,动量守恒定律在板块模型中的应用,
[答案]
(1)木板A与挡板第一次碰撞后沿斜面上滑的过程中物块B的加速度大小是0.25g;
(2)木板A从开始到第二次与挡板碰撞过程中运动的总路程是1.8L;
(3)从开始到AB最后都静止的过程中,系统因摩擦产生的热量是3mgL。
[解析]
解:(1)木板A与挡板碰撞后木板沿斜面向上做减速运动,B相对于A向下滑动,对B,由牛顿第二定律得:
μmgcosθ﹣mgsinθ=maB
解得B的加速度大小为:aB=0.25g,方向沿斜面向上
(2)A沿斜面下滑过程,A、B相等静止,对系统,由牛顿第二定律得:
2mgsinθ=2ma
解得:a=0.5g
A与挡板第一次碰撞前沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动,A与挡板第一次碰撞前瞬间的速度大小为:
v1
A第一次与挡板碰撞后A沿斜面向上做匀减速直线运动,对A,由牛顿第二定律得:
μmgcosθ+mgsinθ=maA
解得A的加速度大小为:aA=1.25g,方向沿斜面向下
A与挡板碰撞后A、B都做匀减速直线运动,A先减速到零,第一次碰撞后,A沿斜面向上滑行的距离为:
x1=0.4L
木板A从开始到第二次与挡板碰撞过程中运动的总路程为:
xA=L+2x1=L+2×0.4L=1.8L
(3)最终A静止在斜面底部,设B相对于A下滑的位移为Δx,由能量守恒定律得:
mgLsinθ+mg(L+Δx)=μmgΔx×cosθ
解得:Δx=4L
系统因摩擦产生的热量为:Q=μmgΔx×cosθ=×mg×4L×=3mgL
答:(1)木板A与挡板第一次碰撞后沿斜面上滑的过程中物块B的加速度大小是0.25g;
(2)木板A从开始到第二次与挡板碰撞过程中运动的总路程是1.8L;
(3)从开始到AB最后都静止的过程中,系统因摩擦产生的热量是3mgL。
[点评]
本题考查了"作用力与反作用力,常见力做功与相应的能量转化,动量守恒定律在板块模型中的应用,",属于"典型题",熟悉题型是解题的关键。
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160004. (2021•西安中学•四模) (14分)如图所示,底部带有挡板的固定光滑斜面,倾角为θ=30°,上有质量为m的足够长木板A,其下端距挡板间的距离为L,质量也为m的小物块B置于木板A的顶端,B与木板A之间的动摩擦因数为μ=。无初速度释放二者,当木板滑到斜面底端时,与底部的挡板发生弹性碰撞,且碰撞时间极短。可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度为g,求:
(1)木板A与挡板第一次碰撞后沿斜面上滑的过程中物块B的加速度大小;
(2)木板A从开始到第二次与挡板碰撞过程中运动的总路程;
(3)从开始到AB最后都静止的过程中,系统因摩擦产生的热量。

共享时间:2021-04-21 难度:3 相似度:2.33
160196. (2020•西安中学•三模) 如图示,三个质量相同的物体A、B、C,其中木板B、C完全相同,长度都为L,水平地面光滑。可以看作质点的物体A从半径为R的固定光滑圆轨道顶端无初速滑下,冲上的木板B,圆轨道末端水平且与静止木板等高,重力加速度为g。第一次木板C被用钉子固定在地面上,A冲上后刚好未滑离B板就停下,该过程所用时间为t1,产生热量为Q1;第二次C木板被放开,A以同样初速冲上B后直到它们稳定,该过程所用时间为t2,产生热量为Q2(t1、t2、Q1、Q2未知)。求:
(1)小物块A与木板之间的动摩擦因数μ=?
(2)前后两次所用时间的比值=?
(3)前后两次产生热量之比值=?

共享时间:2020-04-14 难度:3 相似度:1.34
162482. (2023•西安三中•高三上期中) 德优题库如图所示,物块质量m=6kg,以速度v0=3m/s水平滑上一静止的平板车上,平板车质量M=12kg,物块与平板车之间的动摩擦因数μ=0.1,其他摩擦不计(g=10m/s2),求:
(1)物块相对平板车静止时,物块的速度;
(2)物块在平板车上相对滑行的时间;
(3)要使物块在平板车上不滑下,平板车至少多长?
共享时间:2023-11-18 难度:4 相似度:1.17
160679. (2016•西工大附中•四模) 德优题库如图所示,光滑水平轨道上放置长板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为mA=2kg、mB=1kg、mC=2kg。开始时C静止,A、B一起以v0=5m/s的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。
共享时间:2016-04-18 难度:2 相似度:0.83
158510. (2024•华清中学•高二上二月) 如图所示的水平面,A点左侧和B点右侧的水平面光滑,半径为R、质量2m光滑圆弧形槽放在水平面上,弧形槽刚好与水平面相切于A点,质量为5m的物块乙左端拴接一轻弹簧,静止在水平面上,弹簧原长时左端点刚好位于水平面上的B点。已知AB段粗糙且物块甲与AB段间的动摩擦因数为AB两点之间的距离为R,质量为m的物块甲由弧形槽的最高点无初速度释放,重力加速度为g,两物块均可视为质点。求:
1)物块甲刚到达水平面时弧形槽的位移大小;
2)整个过程中弹簧储存的弹性势能的最大值。
共享时间:2024-12-18 难度:2 相似度:0.83
160021. (2021•西安中学•十模) 德优题库倾角θ=37°、足够长的斜面固定在水平面上,斜面上有一质量mB=1kg的木板B,B通过平行于斜面的不可伸长的轻绳绕过光滑定滑轮与质量mC=1kg的物体C相连。当木板B以速度v0=8m/s沿斜面下滑时,将质量mA=4kg的物块A相对于地面静止轻放到木板B的最下端,如图所示。已知A、B间的动摩擦因数为μ1=0.25,B与斜面间的动摩擦因数为μ2=0.1。在以后的运动过程中,物块A没有从木板B的上端滑出,物体C也不会与滑轮相碰。重力加速度取g=10m/s2。sin37°=0.6,cos37°=0.8。从物块A放到木板B上开始计时,求:
(1)物块A放到木板B上瞬间,物块A的加速度大小;
(2)经过多长时间A、B速度相同;
(3)1.5s内木板B的位移大小。
共享时间:2021-07-04 难度:2 相似度:0.83
160069. (2021•西安中学•六模) 在光滑的水平面上,质量分别为mA=1kg、mB=3kg的滑块A、B中间有一轻质弹簧,弹簧与物块未拴接。现将弹簧压缩后用细线锁住,如图所示,在B的右侧有一倾斜传送带,水平面与传送带通过一段长度可忽略不计的圆弧平滑连接。已知传送带两轮轴之间的距离L=1.8m,传送的倾角θ=37°,滑块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g=10m/s2,忽略传送带转轮的大小,不计空气阻力,滑块可视为质点。初始时,让传送带不转动,锁定滑块A让它静止不动,烧断细线,发现滑块B恰好能滑到传送带的最高点。sin37°=0.6,取=1.41,=1.73。求:
(1)烧断细线前弹簧存储的弹性势能Ep
(2)若烧断细线前,解除对滑块A的锁定,同时让传送带以恒定的速度,顺时针转动,则要使烧断细线后滑块B能滑到传送带的最高点,传送带的速度的最小值以及此情形中传送带因运送滑块B多消耗的能量E。(最后计算结果保留2位有效数字)

共享时间:2021-05-21 难度:2 相似度:0.83
162204. (2024•师大附中•高一下期中) 德优题库如图所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以10m/s的速度逆时针转动,在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5kg的物块,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,已知传送带从A→B的长度L=16m。试计算物块从A运动到B,机械能减少了多少J?
共享时间:2024-05-19 难度:2 相似度:0.83
160796. (2016•西工大附中•四模) 德优题库如图所示,光滑水平轨道上放置长板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为mA=2kg、mB=1kg、mC=2kg。开始时C静止,A、B一起以v0=5m/s的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。
共享时间:2016-04-19 难度:2 相似度:0.83
160764. (2016•华清中学•三模) 德优题库如图,光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C.B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计).设A以速度v0朝B运动,压缩弹簧;当A、B速度相等时,B与C恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动。假设B和C碰撞过程时间极短。求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中。
(1)整个系统损失的机械能;
(2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能。
共享时间:2016-04-05 难度:2 相似度:0.83
160828. (2015•西安中学•一模) 图的水平轨道中,AC段的中点B的正上方有一探测器,C处有一竖直挡板,物体P1沿轨道向右以速度v1与静止在A点的物体P2碰撞,并接合成复合体P,以此碰撞时刻为计时零点,探测器只在t1=2s至t2=4s内工作,已知P1、P2的质量都为m=1kg,P与AC间的动摩擦因数为μ=0.1,AB段长l=4m,g取10m/s2,P1、P2和P均视为质点,P与挡板的碰撞为弹性碰撞.
(1)若v1=6m/s,求P1、P2碰后瞬间的速度大小v和碰撞损失的动能ΔE;
(2)若P与挡板碰后,能在探测器的工作时间内通过B点,求v1的取值范围和P向左经过A点时的最大动能E.
德优题库
共享时间:2015-03-10 难度:3 相似度:0.66
160812. (2015•师大附中•四模) 德优题库如图甲所示,物块A、B的质量分别是mA=4.0kg和mB=3.0kg。用轻弹簧栓接,放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙相接触。另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动,在t=4s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开,物块C的v-t图象如图乙所示。求:
①物块C的质量mC
②墙壁对物块B的弹力在4s到12s的时间内对对B的冲量I的大小和方向;
③B离开墙后的过程中弹簧具有的最大弹性势能Ep
共享时间:2015-04-16 难度:3 相似度:0.66
160775. (2016•华清中学•二模) 某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛.比赛路径如图所示,赛车从起点A出发,沿水平直线轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道,离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点,并能越过壕沟.已知赛车质量m=0.1kg,通电后以额定功率P=1.5W工作,进入竖直轨道前受到阻力恒为0.4N,随后在运动中受到的阻力均可不计.图中L=10.00m,R=0.32m,h=1.25m,x=2.50m.问:要使赛车完成比赛,电动机至少工作多长时间?(取g=10m/s2
德优题库
共享时间:2016-03-28 难度:3 相似度:0.66
160690. (2016•华清中学•一模) 一个平板小车置于光滑水平面上,其右端恰好和一个光滑圆弧轨道AB的底端等高对接,如图.已知小车质量M2kg,小车足够长,圆弧轨道半径R0.8m.现将一质量m0.5kg的小滑块,由轨道顶端A点无初速度释放,滑块滑到B端后冲上小车.滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ0.2(取g10m/s2)试求:
1)滑块到达B端时,对轨道的压力大小;
2)小车运动2s时,小车右端距轨道B端的距离;
3)滑块与车面间由于摩擦而产生的内能.
共享时间:2016-03-13 难度:3 相似度:0.66
162788. (2023•交大附中•高一下期中) 如图所示,在竖直面内,足够长光滑倾斜直轨道PA与水平直轨道平滑连接。以速度v0逆时针转动的传送带MN与直轨道AB、CD、FG处于同一水平面上,AB、MN、CD的长度均为l。圆弧形细管道DE半径为R,EF在竖直直径上,E点高度为H。开始时,一质量为m的物块自斜面上高为h处由静止下滑,已知m=2g,l=1m,R=0.4m,H=0.2m,v0=2m/s,物块与MN、CD之间的动摩擦因数μ=0.5,轨道AB和管道DE均光滑,物块落到FG时不反弹且静止。忽略M、B和N、C之间的空隙,CD与DE平滑连接,物块可视为质点。
(1)为使物块能够到达E点,求h的最小值;
(2)物块在DE最高点时,求管道对物块的作用力FN与h间满足的关系;
(3)若物块释放高度0.9m<h<1.65m,求物块最终静止的位置x值的范围(以A点为坐标原点,水平向右为正,建立x轴)。
德优题库
共享时间:2023-05-12 难度:3 相似度:0.66

dygzwlyn

2021-12-01

高中物理 | 高三下 | 解答题

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