压力下+Nd60Al10Fe20Co10块体金属玻璃的弹性行为
人教版(2019)选修一《1.5_弹性碰撞和非弹性碰撞》2024年同步练习卷(13)+答案解析
人教版(2019)选择性必修第一册《1.5弹性碰撞和非弹性碰撞》2024年同步练习卷(13)一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1.超市里用的购物车为顾客提供了购物方便,又便于收纳,收纳时一般采用完全非弹性碰撞的方式把购物车收到一起,如图甲所示。
某兴趣小组在超市对同款购物车以下简称“车”的碰撞进行了研究,分析时将购物车简化为原来静止的小物块。
已知车的净质量均为,将1号车以速度向右推出,先与2碰撞结合为一体后再撞击3,最终三车合为一体。
忽略一切摩擦和阻力,则第二次碰撞过程中损失的机械能为()A.18JB.36JC.54JD.72J2.质量为m的子弹,以水平速度射入静止在光滑水平面上质量为M的木块,并留在其中.在子弹进入木块过程中,下列说法正确的是()A.子弹动能减少量等于木块动能增加量B.子弹动量减少量等于木块动量增加量C.子弹动能减少量等于子弹和木块内能增加量D.子弹对木块的冲量大于木块对子弹的冲量3.质量为和未知的两个物体在光滑的水平面上正碰,碰撞时间不计,其位移-时间图象如图所示,则可知碰撞属于()A.非弹性碰撞B.弹性碰撞C.完全非弹性碰撞D.条件不足,不能确定4.在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B质量均为1kg,现A球向静止的B球运动,并发生正碰,已知碰撞过程中机械能守恒,两球压缩最紧时的弹性势能为4J,则碰前A球的速度等于()A. B. C. D.5.质量相等的三个物体在一光滑水平面上排成一直线,且彼此隔开一定距离,如图所示,具有初动能的第一号物块向右运动,依次与其余两个静止物块发生碰撞,最后这三个物块粘成一个整体,这个整体的动能等于()A. B. C. D.6.如图所示,一质量为M的小车静止在光滑水平面上,车上固定一个竖直支架,轻绳一端固定在支架上,另一端固定一质量为m的小球,轻绳长为l,将小球向右拉至轻绳水平后,从静止释放,则()A.系统的动量守恒B.小球运动到最低点时小车速度为零C.小球不能向左摆到原高度D.小车向右移动的最大距离为7.如图所示,方盒A静止在光滑的水平面,盒内有一小滑块B,盒的质量是滑块的2倍,滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为若滑块以速度v开始向左运动,与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞,滑块在盒中来回运动多次,最终相对于盒静止,则()A.最终盒的速度大小是B.最终盒的速度大小是C.滑块相对于盒运动的路程为D.滑块相对于盒运动的路程为二、多选题:本大题共3小题,共12分。
高中物理选修一第一章《能量守恒定律》检测(含答案解析)(1)
一、选择题1.木块放在光滑水平面上,一颗子弹水平射入木块中,子弹受到的平均阻力为f ,射入深度为d ,此过程中木块位移为s ,则( )A .子弹损失的动能为fsB .木块增加的动能为fsC .子弹动能的减少等于木块动能的增加D .子弹、木块系统产生的热量为f (s +d ) 2.高空作业须系安全带。
如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h (可视为自由落体运动)。
此后经历时间t 安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( )A .2m gh mg t +B .2m gh mg t -C .m gh mg t +D .m gh mg t- 3.质量为m 的乒乓球在离台高h 处时速度刚好水平向左,大小为v 1运动员在此时用球拍击球,使球以大小为2v 的速度水平向右飞出,球拍和乒乓球作用的时间极短,则( ) A .击球前后球动量改变量的方向水平向左B .击球前后球动量改变量的大小是21mv mv +C .击球前后球动量改变量的大小是21mv mv -D .球拍击球前乒乓球机械能不可能是2112mgh mv + 4.四段长度相等的粗糙直轨道PABCQ 竖直固定在水平地面上,各段轨道的倾角如图所示。
一个小物块(体积可以忽略)从轨道的左端P 点由静止释放,到达Q 点时的速度恰好为零。
物块与四段轨道间的动摩擦因数都相同,且在各轨道连接处无机械能损失,空气阻力不计。
已知sin37°=0.6,sin53°=0.8,则( )A .动摩擦因数为14B .通过AB 段的过程与通过CQ 段的过程,重力做功的绝对值相同,重力的冲量也相等C .通过AB 段的过程与通过CQ 段的过程,滑块运动的加速度相同D .若换用同种材料的直轨道将PQ 连接,则小物块仍滑至Q 点5.假设将来某宇航员登月后,在月球表面完成下面的实验:在固定的竖直光滑圆轨道内部最低点静止放置一个质量为m 的小球(可视为质点),如图所示,当给小球一瞬时冲量I时,小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动。
新教材适用2024版高考物理一轮总复习练案4第二章相互作用第1讲重力弹力摩擦力
练案[4]第二章相互作用第1讲重力弹力摩擦力一、选择题(本题共12小题,1~8题为单选,9~12题为多选)1.(2022·广东梅州二模)2022年春晚舞蹈《只此青绿》表演中,需要舞者两脚前后分开,以胯部为轴,上半身后躺,与地面近乎平行,在舞者缓慢后躺的过程中,下列说法不正确的是( A )A.人对地面的压力和地面对人的支持力是一对平衡力B.舞者所受的支持力始终等于舞者的重力C.舞者越向下躺,重心越低D.舞者两脚间距越大,下弯时越稳定[解析]人对地面的压力和地面对人的支持力是一对作用力与反作用力,选项A错误,符合题意;舞者缓慢后躺,可认为都是平衡状态,则舞者所受的支持力始终等于舞者的重力,选项B正确,不符合题意;舞者越向下躺,整个身体的重心越低,选项C正确,不符合题意;舞者两脚间距越大,重心越向下,下弯时越稳定,选项D正确,不符合题意。
2.(2022·陕西榆林市高三二模)一矿泉水瓶如图所示,其外壳是由食品级的弹性塑料制成的。
下列说法正确的是( C )A.手轻握矿泉水瓶时外壳发生的形变为非弹性形变B.手对矿泉水瓶的作用力是由矿泉水瓶的形变而产生的C.矿泉水瓶的瓶盖以及瓶身上的条纹是为了增大最大静摩擦力D.矿泉水瓶里的水对瓶底部的作用力与瓶底部对水的作用力是一对平衡力[解析]手轻握矿泉水瓶时外壳发生的形变在手离开瓶后还能恢复原状,为弹性形变,故A错误;手对矿泉水瓶的作用力是由手的形变而产生的,故B错误;矿泉水瓶的瓶盖以及瓶身上的条纹,增加了瓶盖和瓶身的粗糙程度,手握瓶时可以增大最大静摩擦力,故C正确;矿泉水瓶里的水对瓶底部的作用力与瓶底部对水的作用力是一对相互作用力,故D错误。
3.(2023·重庆南开中学高三阶段练习)艺术课上,老师将学生们的剪纸作品进行展出时,用磁铁将剪纸作品吸在竖直的磁性黑板上,下列关于各物体的受力情况正确的是( D )A .磁铁对剪纸的摩擦力与剪纸对磁铁的摩擦力是一对平衡力B .磁铁对剪纸的压力是由于剪纸发生形变引起的C .黑板对剪纸的作用力与磁铁对剪纸的作用力大小相等D .磁铁对剪纸的摩擦力与黑板对剪纸的摩擦力大小不相等[解析]磁铁对剪纸的摩擦力与剪纸对磁铁的摩擦力是一对相互作用力,故A 错误;由弹力产生的条件可知:磁铁对剪纸的压力是由于磁铁发生形变引起的,故B 错误;由图可知,三块磁铁对剪纸的压力与黑板对剪纸的支持力相等,黑板对剪纸的摩擦力大小等于剪纸与磁铁的重力之和,而磁铁对剪纸的摩擦力大小等于磁铁的重力,可得磁铁对剪纸的摩擦力与黑板对剪纸的摩擦力大小不相等,由力的合成知:黑板对剪纸的作用力与磁铁对剪纸的作用力大小不相等,故D 正确,C 错误。
2024北京高三一模物理汇编:动量守恒定律章节综合
2024北京高三一模物理汇编动量守恒定律章节综合一、单选题1.(2024北京朝阳高三一模)如图所示,光滑水平地面上的P 、Q 两物体质量均为m ,P 以速度v 向右运动,Q 静止且左端固定一轻弹簧。
当弹簧被压缩至最短时( )A .P 的动量为0B .Q 的动量达到最大值C .P 、Q 系统总动量小于mvD .弹簧储存的弹性势能为214mv 2.(2024北京西城高三一模)2023年7月,由中国科学院研制的电磁弹射实验装置启动试运行,该装置在地面构建微重力实验环境,把“太空”搬到地面。
实验装置像一个“大电梯”,原理如图所示,在电磁弹射阶段,电磁弹射系统推动实验舱竖直向上加速运动至A 位置,撤除电磁作用。
此后,实验舱做竖直上抛运动,到达最高点后返回A 位置,再经历一段减速运动后静止。
某同学查阅资料了解到:在上述过程中的某个阶段,忽略阻力,实验舱处于完全失重状态,这一阶段持续的时间为4s ,实验舱的质量为500kg 。
他根据上述信息,取重力加速度210m /s g =,做出以下判断,其中正确的是( )A .实验舱向上运动的过程始终处于超重状态B .实验舱运动过程中的最大速度为40m/sC .向上弹射阶段,电磁弹射系统对实验舱做功大于5110J ⨯D .向上弹射阶段,电磁弹射系统对实验舱的冲量等于4110N s ⨯⋅3.(2024北京门头沟高三一模)把一压力传感器固定在水平地面上,轻质弹簧竖直固定在压力传感器上,如图甲所示。
0=t 时,将金属小球从弹簧正上方由静止释放,小球落到弹簧上后压缩弹簧到最低点,又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复。
压力传感器中压力大小F 随时间t 变化图像如图乙所示。
下列说法正确的是( )A .1t 时刻,小球的动能最大B .12t t 时间内,小球始终处于失重状态 C .13t t 时间内,小球所受合力的冲量为0 D .23t t 时间内,小球机械能的增加量等于弹簧弹性势能的减少量4.(2024北京海淀高三一模)如图所示,在范围足够大的水平向右的匀强电场中,将一个带电小球以一定的初速度v 从M 点竖直向上抛出,在小球从M 点运动至与抛出点等高的位置N 点(图中未画出)的过程中,不计空气阻力,下列说法正确的是( )A .小球运动到最高点时的速度为零B .小球在M 点和N 点的动能相等C .小球上升过程和下降过程水平方向位移相同D .小球上升过程和下降过程动量的变化量相同5.(2024北京东城高三一模)如图所示,质量为M 、倾角为θ的光滑斜劈置于光滑水平地面上,质量为m 的小球第①次和第①次分别以方向水平向右和水平向左、大小均为0v 的初速度与静止的斜劈相碰,碰撞中无机械能损失。
高二物理人教版选择性必修第一册同步作业:1.5弹性碰撞和非弹性碰撞
2020-2021学年高二物理人教版(2019)选择性必修第一册同步课时作业(5)弹性碰撞和非弹性碰撞1.一颗水平飞来的子弹射入一个原来悬挂在天花板下静止的沙袋并留在其中和沙袋一起上摆,关于子弹与沙袋组成的系统,下列说法正确的是()A.子弹射入沙袋的过程中系统动量和机械能都守恒B.子弹射入沙袋的过程中系统动量和机械能都不守恒C.共同上摆阶段动量守恒,机械能不守恒D.共同上摆阶段动量不守恒,机械能守恒2.某研究小组通过实验测得两滑块碰撞前后运动的实验数据,得到如图所示的位移-时间图像。
图中的线段a b c、、分别表示沿光滑水平面上同一条直线运动的滑块Ⅰ、Ⅱ和它们发生正碰后结合体的位移变化关系。
已知相互作用时间极短,由图象给出的信息可知()A.碰前滑块Ⅰ与滑块Ⅱ速度大小之比为7:2B.碰前滑块Ⅰ的动量大小比滑块Ⅱ的动量大小大C.碰前滑块Ⅰ的动能比滑块Ⅱ的动能小D.滑块Ⅰ的质量是滑块Ⅱ的质量的1 63.秦山核电站是我国第一座核电站,其三期工程采用重水反应堆技术,利用中子(10n)与静止氖核(21H)的多次碰撞,使中子减速。
已知中子某次碰撞前的动能为E,碰撞可视为弹性正碰。
经过该次碰撞后,中子损失的动能为()A.19E B.89E C.13E D.23E4.如图所示,小球A、B均静止在光滑水平面上。
现给A球一个向右的初速度,之后与B球发生对心碰撞。
下列关于碰后情况,说法正确的是()A.碰后小球A、B一定共速B.若A 、B 球发生完全非弹性碰撞,A 球质量等于B 球质量,A 球将静止C.若A 、B 球发生弹性碰撞,A 球质量小于B 球质量,无论A 球初速度大小是多少,A 球都将反弹D.若A 、B 球发生弹性碰撞,A 球质量足够大,B 球质量足够小,则碰后B 球的速度可以是A 球的3倍5.三块相同的木块A B C 、、,自同一高度由静止开始下落,其中B 在开始下落时被一个水平飞来的子弹击中并嵌入其中,木块C 在下落一半高度时被水平飞来的一子弹击中并嵌入其中,若三个木块下落到地面的时间分别为A B C t t t 、、,则()A.A B C t t t == B.A B C t t t << C.A B Ct t t =< D.A B C t t t <=6.如图所示,在光滑的水平面上,质量为1m 的小球A 以速率0v 向右运动。
八年级物理全册8.3空气的“力量”练习3含解析新版
8.3空气的“力量”一、选择题1.下列日常现象中不是由于大气压作用的是( )A.两只皮碗压紧后很难分开B.深水潜水员,要穿防压的潜水服C.用吸盘挂衣钩挂衣服D.倒置装满水的杯子,堵杯口的硬纸片不会掉下来2.大气对你一只手掌的上表面的压力最接近以下哪个数值( )A.10 N B.100 N C.1 000 N D.10 000 N3.甲、乙、丙三位同学分别做托里拆利实验,读出的水银柱的长度分别为75.0 cm、75.8 cm 和76.0 cm,已知其中一个同学实验时管内混入了空气,另一个同学没有把管放竖直就测出了管中水银柱的长度,只有一个同学方法正确。
则当时的大气压应是( )A.75.0 cm汞柱B.75.8 cm汞柱C.76.0 cm汞柱D.这三个数字的平均值4.小亮同学从超市买来了一个玻璃瓶装的铁皮盖罐头,想把瓶盖打开,可是怎么也拧不开。
小亮的哥哥用螺丝刀沿瓶盖的边轻轻撬了几下,一拧就打开了,这主要是因为用螺丝刀撬瓶盖可以( )A.增大瓶盖直径,减小瓶盖侧壁对瓶的压力B.减小瓶盖与瓶口的接触面积C.减小瓶内外气体的压强差D.由于撬了盖的一边,而增大了盖的另一边的压力5.如图8-3-1所示是自制的水气压计,把它由山脚移至山顶,玻璃管中的水柱的高度变化情况是(瓶口密闭不漏气,移动过程中整个瓶子没有与外界发生热传递)( )A.降低B.升高C.先降低后升高D.先升高后降低6.把装满水的啤酒瓶倒立在水中,然后抓住瓶底慢慢向上提,在瓶口离开水面前,酒瓶露出水面的部分将( )A.充满水B.酒瓶内、外水面始终保持相平C.酒瓶内水面高但未充满D.酒瓶内的水已流出,瓶是空的7.一位小朋友的氢气球不小心脱手升到了空中,当气球升到一定高度时会发生破裂。
以下关于气球升到高空破裂的原因,分析正确的是( )A.高空大气压增大,气球体积减小,将气球压破B.高空大气压增大,气球体积增大,将气体胀破C.高空大气压减小,气球体积增大,将气球胀破D.高空大气压减小,气球体积减小,将气球压破二、填空题8.如图8-3-2所示,伸出你的双手,将双掌合拢,用力向内挤压,尽量排除手掌间的空气。
2022年沪科版八上物理试题第六章熟悉而陌生的力试题
(2)比较第 1、2 两次实验数据可知,在接触面的粗糙程度相同时,接触面受到的压力越
________,滑动摩擦力越大。
(3)比较第________两次实验数据可知,在接触面受到的压力相,木块以更大的速度做匀速直线运动,则弹簧测力计的示数________(选
21.如图所示
22.(1)A (2)2.0 (3)如图所示
(4)正比 (5)不能 23.(1)水平 等于 (2)大 (3)1、3 (4)等于(5)0 [解析] (1)实验过程中,弹簧测力计必须 沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时木块受到的拉力与木块受到的滑动摩擦力相等。 (2)比较第 1、2 两次实验数据可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,弹簧测力 计的示数不同,可得在接触面的粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。 (3)比较第 1、3 两次实验数据可知,物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同,弹簧测力 计的示数不同,可得在接触面受到的压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。(4)若 在第 1 次实验中,木块以更大的速度做匀速直线运动,木块仍处于平衡状态,压力不变,接 触 面的粗糙程度不变,摩擦力不变,弹簧测力计的示数等于 0.4 N。(5)第 2 次实验中,砝码与 木块之间没有相对运动,砝码不受摩擦力。 24.(1)标志牌警示的内容是:该桥允许通过的最大质量为 20 t。 (2)由 ρ=mV得石子的质量:m 石=ρV=2.5×103 kg/m3×7 m3=1.75×104 kg=17.5 t, 石子与卡车的总质量: m 总=m 车+m 石=5 t+17.5 t=22.5 t>20 t, 所以这辆卡车不能从该桥上通过。 (3)卡车空载时受到的重力: G 车=m 车 g=5×103 kg×10 N/kg=5×104 N, 卡车空载时受到的摩擦力: f=0.05G 车=0.05×5×104 N=2500 N。
弹性力学教材习题及解答完整版
弹性力学教材习题及解答HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】1-1. 选择题a. 下列材料中,D属于各向同性材料。
A. 竹材; B. 纤维增强复合材料; C. 玻璃钢; D. 沥青。
b. 关于弹性力学的正确认识是A。
A. 计算力学在工程结构设计的中作用日益重要; B. 弹性力学从微分单元体入手分析弹性体,因此与材料力学不同,不需要对问题作假设; C. 任何弹性变形材料都是弹性力学的研究对象; D. 弹性力学理论像材料力学一样,可以没有困难的应用于工程结构分析。
c. 弹性力学与材料力学的主要不同之处在于B。
A. 任务; B. 研究对象; C. 研究方法; D. 基本假设。
d. 所谓“完全弹性体”是指B。
A. 材料应力应变关系满足胡克定律; B. 材料的应力应变关系与加载时间历史无关; C. 本构关系为非线性弹性关系; D. 应力应变关系满足线性弹性关系。
2-1. 选择题a.所谓“应力状态”是指B。
A. 斜截面应力矢量与横截面应力矢量不同; B. 一点不同截面的应力随着截面方位变化而改变; C. 3个主应力作用平面相互垂直; D. 不同截面的应力不同,因此应力矢量是不可确定的。
2-2. 梯形横截面墙体完全置于水中,如图所示。
已知水的比重为,试写出墙体横截面边界AA',AB,BB’的面力边界条件。
2-3. 作用均匀分布载荷q的矩形横截面简支梁,如图所示。
根据材料力学分析结果,该梁横截面的应力分量为试检验上述分析结果是否满足平衡微分方程和面力边界条件。
2-4. 单位厚度的楔形体,材料比重为,楔形体左侧作用比重为的液体,如图所示。
试写出楔形体的边界条件。
2-5. 已知球体的半径为r,材料的密度为1,球体在密度为1(1>1)的液体中漂浮,如图所示。
试写出球体的面力边界条件。
2-6. 矩形横截面悬臂梁作用线性分布载荷,如图所示。
2024新高一物理第09讲:重力与弹力(解析版)
第09讲:重力与弹力一:知识精讲归纳考点一、力1.定义:一个物体对另一个物体的作用.2.力的三要素:大小、方向和作用点.3.单位:牛顿,简称牛,符号:N.考点二、重力1.定义:由于地球的吸引而使物体受到的力.2.方向:竖直向下.3.大小:G=mg,g是自由落体加速度.4.作用点——重心(1)重心:一个物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫作物体的重心.(2)决定因素:①物体的形状;②物体的质量分布.考点三、力的表示方法1.力的图示:力可以用有向线段表示,有向线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,箭尾(或箭头)表示力的作用点.2.力的示意图:只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点,不需要准确标度力的大小.考点四、弹力1.形变:物体在力的作用下形状或体积发生的变化.2.弹力:发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体产生的力.3.常见的弹力:压力和支持力都是弹力,方向跟接触面垂直;绳子的拉力也是弹力,方向沿着绳子而指向绳子收缩的方向.考点五、胡克定律1.弹性形变:物体在发生形变后,如果撤去作用力能够恢复原状的形变.2.弹性限度:如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体不能(填“能”或“不能”)完全恢复原来的形状,这个限度叫作弹性限度.3.内容:在弹性限度内,弹簧发生弹性形变时,弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比,即F =kx.4.劲度系数:k叫作弹簧的劲度系数,单位是牛顿每米,符号是N/m.表示弹簧“软”“硬”程度的物理量.重难点讲解一、弹力有无的判断可利用假设法进行判断.(1)假设无弹力:假设撤去接触面,看物体还能否在原位置保持原来的状态,若能保持原来的状态,则说明物体间无弹力作用;否则,有弹力作用.(2)假设有弹力:假设接触物体间有弹力,画出假设状态下的受力示意图,判断受力情况与所处状态是否矛盾,若矛盾,则不存在弹力;若不矛盾,则存在弹力.如图,接触面光滑,若A 处有弹力,则无法使球处于静止状态,故A 处无弹力.(3)状态法:根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律(第四章学习)或共点力平衡条件(第5节学习)判断弹力是否存在.二:对胡克定律F =kx 的理解(1)x 是弹簧的形变量,而不是弹簧形变后的长度.(2)k 为弹簧的劲度系数,反映弹簧本身的属性,由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定,与弹力F 的大小和伸长量x 无关.2.F -x 图像是一条过原点的倾斜直线(如图所示),直线的斜率表示弹簧的劲度系数k .即k =ΔF Δx.3.胡克定律的适用条件:弹簧在弹性限度内发生形变.二:考点题型归纳题型一:力的概念的理解1.(2023秋·高一单元测试)下列关于力的说法正确的是( )A .力是物体对物体的作用B .力有时可以离开物体而单独存在C .只有直接相互接触的物体间才能产生作用力D .有受力物体不一定就有施力物体【答案】A【详解】A .力是物体对物体的作用,力不能脱离物体而单独存在,这是力的物质性,故A 正确; BD .只要有力的作用,就一定同时存在施力物体和受力物体,故力不能脱离物体而单独存在,故BD 错误;C.直接接触的物体间可能产生力的相互作用,不接触的物体间也可能产生力的相互作用,如磁铁与磁铁之间、物体与地球之间、电荷与电荷之间都存在力的相互作用,故C错误。
高中物理弹簧弹力问题(含答案)
弹簧问题归类一、“轻弹簧”类问题在中学阶段,凡涉及的弹簧都不考虑其质量,称之为“轻弹簧”,是一种常见的理想化物理模型.由于“轻弹簧”质量不计,选取任意小段弹簧,其两端所受张力一定平衡,否则,这小段弹簧的加速度会无限大.故轻弹簧中各部分间的张力处处相等,均等于弹簧两端的受力.弹簧一端受力为F ,另一端受力一定也为F ,若是弹簧秤,则弹簧秤示数为F .【例1】如图3-7-1所示,一个弹簧秤放在光滑的水平面上,外壳质量m 不能忽略,弹簧及挂钩质量不计,施加弹簧上水平方向的力1F 和称外壳上的力2F ,且12F F >,则弹簧秤沿水平方向的加速度为 ,弹簧秤的读数为 .【解析】 以整个弹簧秤为研究对象,利用牛顿运动定律得: 12F F ma -=,即12F F a m-=,仅以轻质弹簧为研究对象,则弹簧两端的受力都1F ,所以弹簧秤的读数为1F .说明:2F 作用在弹簧秤外壳上,并没有作用在弹簧左端,弹簧左端的受力是由外壳内侧提供的.【答案】12F F a m-= 1F二、质量不可忽略的弹簧【例2】如图3-7-2所示,一质量为M 、长为L 的均质弹簧平放在光滑的水平面,在弹簧右端施加一水平力F 使弹簧向右做加速运动.试分析弹簧上各部分的受力情况.【解析】 弹簧在水平力作用下向右加速运动,据牛顿第二定律得其加速度F a M=,取弹簧左部任意长度x 为研究对象,设其质量为m 得弹簧上的弹力为:,x x F xT ma M F L M L===【答案】x x T F L=三、弹簧的弹力不能突变(弹簧弹力瞬时)问题弹簧(尤其是软质弹簧)弹力与弹簧的形变量有关,由于弹簧两端一般与物体连接,因弹簧形变过程需要一段时间,其长度变化不能在瞬间完成,因此弹簧的弹力不能在瞬间发生突变. 即可以认为弹力大小和方向不变,与弹簧相比较,轻绳和轻杆的弹力可以突变.【例3】如图3-7-3所示,木块A 与B 用轻弹簧相连,竖直放在木块C 上,三者静置于地面,A B C 、、的质量之比是1:2:3.设所有接触面都光滑,当沿水平方向迅速抽出木块C 的瞬时,木块A 和B 的加速度分别是A a = 与B a =【解析】由题意可设A B C 、、的质量分别为23m m m 、、,以木块A 为研究对象,抽出木块C前,木块A 受到重力和弹力一对平衡力,抽出木块C 的瞬时,木块A 受到重力和弹力的大小和方向均不变,故木块A 的瞬时加速度为0.以木块A B 、为研究对象,由平衡条件可知,木块C 对木块B 的作用力3CB F mg =.以木块B 为研究对象,木块B 受到重力、弹力和CB F 三力平衡,抽出木块C 的瞬时,木块B 受到重力和弹力的大小和方向均不变,CB F 瞬时变为0,故木块C 的瞬时合外力为3mg ,竖直向下,瞬时加速度为1.5g .【答案】0 说明:区别于不可伸长的轻质绳中张力瞬间可以突变.【例4】如图3-7-4所示,质量为m 的小球用水平弹簧连接,并用倾角为030的光滑木板AB 托住,使小球恰好处于静止状态.当AB 突然向下撤离的瞬间,小球的加速度为 ( ) A.0 B.大小为233g ,方向竖直向下C.大小为233g ,方向垂直于木板向下 D. 大小为233g , 方向水平向右【解析】 末撤离木板前,小球受重力G 、弹簧拉力F 、木板支持力N F 作用而平衡,如图3-7-5所示,有cos N mgF θ=.撤离木板的瞬间,重力G 和弹力F 保持不变(弹簧弹力不能突变),而木板支持力N F 立即消失,小球所受G 和F 的合力大小等于撤之前的N F(三力平衡),方向与N F 相反,故加速度方向为垂直木板向下,大小为图 3-7-4图图3-7-2图 3-7-1图3-7-323cos 3N F g a g m θ=== 【答案】 C. 四、弹簧长度的变化问题设劲度系数为k 的弹簧受到的压力为1F -时压缩量为1x -,弹簧受到的拉力为2F 时伸长量为2x ,此时的“-”号表示弹簧被压缩.若弹簧受力由压力1F -变为拉力2F ,弹簧长度将由压缩量1x -变为伸长量2x ,长度增加量为12x x +.由胡克定律有: 11()F k x -=-,22F kx =.则:2121()()F F kx kx --=--,即F k x ∆=∆ 说明:弹簧受力的变化与弹簧长度的变化也同样遵循胡克定律,此时x ∆表示的物理意义是弹簧长度的改变量,并不是形变量.【例5】如图3-7-6所示,劲度系数为1k 的轻质弹簧两端分别与质量为1m 、2m 的物块1、2拴接,劲度系数为2k 的轻质弹簧上端与物块2拴接,下端压在桌面上(不拴接),整个系统处于平衡状态.现将物块1缓慢地竖直上提,直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面.在此过程中,物块2的重力势能增加了 ,物块1的重力势能增加了 . 【解析】由题意可知,弹簧2k 长度的增加量就是物块2的高度增加量,弹簧2k 长度的增加量与弹簧1k 长度的增加量之和就是物块1的高度增加量.由物体的受力平衡可知,弹簧2k 的弹力将由原来的压力12()m m g +变为0,弹簧1k 的弹力将由原来的压力1m g 变为拉力2m g ,弹力的改变量也为12()m m g + .所以1k 、2k 弹簧的伸长量分别为:1211()m m g k +和1221()m m g k + 故物块2的重力势能增加了221221()m m m g k +,物块1的重力势能增加了21121211()()m m m g k k ++ 五、弹簧形变量可以代表物体的位移弹簧弹力满足胡克定律F kx =-,其中x 为弹簧的形变量,两端与物体相连时x 亦即物体的位移,因此弹簧可以与运动学知识结合起来编成习题.【例6】如图3-7-7所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A B 、,其质量分别为A B m m 、,弹簧的劲度系数为k ,C 为一固定挡板,系统处于静止状态,现开始用一恒力F 沿斜面方向拉A 使之向上运动,求B 刚要离开C 时A 的加速度a 和从开始到此时A 的位移d (重力加速度为g ).【解析】 系统静止时,设弹簧压缩量为1x ,弹簧弹力为1F ,分析A 受力可知:11sin A F kx m g θ==解得:1sin A m g x kθ=在恒力F 作用下物体A 向上加速运动时,弹簧由压缩逐渐变为伸长状态.设物体B 刚要离开挡板C 时弹簧的伸长量为2x ,分析物体B 的受力有:2sin B kx m g θ=,解得2sin B m g x kθ=设此时物体A 的加速度为a ,由牛顿第二定律有:2sin A A F m g kx m a θ--= 解得:()sin A B AF m m g a m θ-+=因物体A与弹簧连在一起,弹簧长度的改变量代表物体A 的位移,故有12d x x =+,即()s i n A B m m g d kθ+=【答案】()sin A B m m g d kθ+=六、弹力变化的运动过程分析弹簧的弹力是一种由形变决定大小和方向的力,注意弹力的大小与方向时刻要与当时的形变相对应.一般应从弹簧的形变分析入手,先确定弹簧原长位置、现长位置及临界位置,找出形变量x 与物体空间位置变化的几何关系,分析形变所对应的弹力大小、方向,弹性势能也是与原长位置对应的形变量相关.以此来分析计算物体运动状态的可能变化.结合弹簧振子的简谐运动,分析涉及弹簧物体的变加速度运动,.此时要先确定物体运动的平衡位置,区别物体的原长位置,进一步确定物体运动为简谐运动.结合与平衡位置对应的回复力、加速度、速度的变化规律,很容易分析物体的运动过程.【例7】如图3-7-8所示,质量为m 的物体A 用一轻弹簧与下方地面上质量也为m的物图 图3-7-6体B 相连,开始时A 和B 均处于静止状态,此时弹簧压缩量为0x ,一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连接物体A 、另一端C 握在手中,各段绳均刚好处于伸直状态,物体A 上方的一段绳子沿竖直方向且足够长.现在C 端施加水平恒力F 使物体A 从静止开始向上运动.(整个过程弹簧始终处在弹性限度以内).(1)如果在C 端所施加的恒力大小为3mg ,则在物体B 刚要离开地面时物体A 的速度为多大?(2)若将物体B 的质量增加到2m ,为了保证运动中物体B 始终不离开地面,则F 最大不超过多少? 【解析】 由题意可知,弹簧开始的压缩量0mg x k =,物体B 刚要离开地面时弹簧的伸长量也是0mgx k=. (1)若3F mg =,在弹簧伸长到0x 时,物体B 离开地面,此时弹簧弹性势能与施力前相等,F 所做的功等于物体A 增加的动能及重力势能的和.即:201222F x mg x mv ⋅=⋅+得: 022v gx =(2)所施加的力为恒力0F 时,物体B 不离开地面,类比竖直弹簧振子,物体A 在竖直方向上除了受变化的弹力外,再受到恒定的重力和拉力.故物体A 做简谐运动.在最低点有:001F mg kx ma -+=,式中k 为弹簧劲度系数,1a 为在最低点物体A 的加速度.在最高点,物体B 恰好不离开地面,此时弹簧被拉伸,伸长量为02x ,则: 002(2)k x mg F ma +-=而0kx mg =,简谐运动在上、下振幅处12a a =,解得:032mgF =[也可以利用简谐运动的平衡位置求恒定拉力0F .物体A 做简谐运动的最低点压缩量为0x ,最高点伸长量为02x ,则上下运动中点为平衡位置,即伸长量为所在处.由002xmg k F +=,解得:032mg F =.]【答案】022gx 32mg说明: 区别原长位置与平衡位置.和原长位置对应的形变量与弹力大小、方向、弹性势能相关,和平衡位置对应的位移量与回复大小、方向、速度、加速度相关. 七.与弹簧相关的临界问题通过弹簧相联系的物体,在运动过程中经常涉及临界极值问题:如物体速度达到最大;弹簧形变量达到最大时两个物体速度相同;使物体恰好要离开地面;相互接触的物体恰好要脱离等.此类问题的解题关键是利用好临界条件,得到解题有用的物理量和结论。
电磁感应综合问题(解析版)--2024年高考物理大题突破优选全文
电磁感应综合问题1.掌握应用动量定理处理电磁感应问题的思路。
2.掌握应用动量守恒定律处理电磁感应问题的方法。
3.熟练应用楞次定律与法拉第电磁感应定律解决问题。
4.会分析电磁感应中的图像问题。
5.会分析电磁感应中的动力学与能量问题。
电磁感应中的动力学与能量问题1(2024·河北·模拟预测)如图甲所示,水平粗糙导轨左侧接有定值电阻R =3Ω,导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度B =1T ,导轨间距L =1m 。
一质量m =1kg ,阻值r =1Ω的金属棒在水平向右拉力F 作用下由静止开始从CD 处运动,金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.25,金属棒的v -x 图像如图乙所示,取g =10m/s 2,求:(1)x =1m 时,安培力的大小;(2)从起点到发生x =1m 位移的过程中,金属棒产生的焦耳热;(3)从起点到发生x =1m 位移的过程中,拉力F 做的功。
【答案】(1)0.5N ;(2)116J ;(3)4.75J 【详解】(1)由图乙可知,x =1m 时,v =2m/s ,回路中电流为I =E R +r =BLv R +r=0.5A安培力的大小为F 安=IBL =0.5N (2)由图乙可得v =2x金属棒受到的安培力为F A =IBL =B 2L 2v R +r=x2(N )回路中产生的焦耳热等于克服安培力做的功,从起点到发生x =1m 位移的过程中,回路中产生的焦耳热为Q =W 安=F A x =0+0.52×1J =0.25J金属棒产生的焦耳热为Q 棒=r R +rQ =116J(3)从起点到发生x =1m 位移的过程中,根据动能定理有W F -W 安-μmgx =12mv 2解得拉力F 做的功为W F =4.75J1.电磁感应综合问题的解题思路2.求解焦耳热Q 的三种方法(1)焦耳定律:Q =I 2Rt ,适用于电流恒定的情况;(2)功能关系:Q =W 克安(W 克安为克服安培力做的功);(3)能量转化:Q =ΔE (其他能的减少量)。
2021年高考物理最新模拟题精练专题1.10 与气缸相关的气体计算问题(基础篇)(原卷版)
2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练(选修3-3、3-4)第一部分热学(选修3-3)专题1.10 与气缸相关的气体计算问题(基础篇)1.(2020四川泸州一诊)如图所示,气缸固定在水平桌面上,通过气缸内的活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞右侧连接劲度系数k=200N/m的轻质弹簧。
当弹簧被拉伸了△x=50cm时,活塞在图示位置处于平衡状态,此时封闭气体的温度T1=300K。
不计活塞与气缸的摩擦,已知活塞面积S=0.005m2、大气压强.求:①此时,气缸内封闭气体的压强为多少;②若使封闭气体的温度发生变化,将弹簧撤去后,活塞仍在原来图示的位置处于平衡状态,则封闭气体的温度为多少。
2、(2020·山东省多地市高三下学期线上模拟)如图所示,汽缸放置在水平桌面上,开口向上,用活塞将一定质量理想气体封闭在汽缸内,活塞距缸底l1=10cm,气体温度t1=17C 。
加热缸内气体至温度t2时,活塞距缸底l2=12cm。
已知活塞横截面积S=2×10-3m2,大气压强p0=1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2,活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气,活塞重力忽略不计。
(1)求温度t2;(2)保持气体温度为t2,将一铁块放在活塞上,再次稳定后活塞回到初始位置,求铁块质量m。
3.(10分)(2020福建厦门外国语学校最后模拟)如图导热气缸A、B固定在同一水平面上,A的横截面积为S,B的横截面积为A的2倍,用两不计质量的活塞密封了等高的理想气体气柱,起初连接两活塞的轻绳均处于伸直状态,但绳中无张力,现向A气缸的活塞上方缓慢加入细沙,直至A气缸中气体体积减小为原来的一半。
已知大气压强为p0,求此时:①B气缸中气体的压强;②加入细沙的质量。
4. (2020全国I 卷高考模拟9)如图,一竖直放置的汽缸上端开口,汽缸壁内有卡口a 和b ,a 、b 间距为h ,a 距缸底的高度为H ;活塞只能在a 、b 间移动,其下方密封有一定质量的理想气体。
压力压强典型题(经典)
压强◆压力与压强是两个不同的物理量,它们有哪些区别?有什么联系?○1压力: ⑴ 定义: 叫压力。
⑵压力并不都是由重力引起的,通常把物体放在桌面上时,如果物体不受其他力,则 ⑶ 固体可以大小方向不变地传递压力。
⑷重为G 的物体在承面上静止不动。
指出下列各种情况下所受压力的大小。
⑸重力与压力的区别:(1)重力是由于地球吸引而使物体受到的力,施力物体是地球,受力物体是地面附近的一切物体。
(2)压力是垂直作用在物体表面上的力,是由于物体间的挤压形变而产生的,施力物体是施加压力作用的物体,受力物体是被压物体。
(3)重力的方向总是竖直向下;压力方向总是垂直于支撑面,由于物体支撑面有不同的方向,所以压力也有不同的方向。
【例题1】下列说法正确的是 〔 〕A.压力是由于物体重力引起的B.物体对支撑面的压力总等于重力C.相互接触的物体间必存在压力D.压力的方向不一定竖直向下◆运用压强公式时,应注意些什么? 答:压强的公式:p =F /S ,应用公式时,应注意下列几点:(1)公式中F 是压力,而不是重力,但在某种情况下,压力在数值上等于重力,如物体放在水平面上就是这样. (2)公式中的S 是受力面积,它是施力物体挤压受力物体时,二者相互挤压接触的面积,而不是其他面积.(3)压力F 和受力面积S 之间不存在因果关系.但压强p 和F 、S 之间却有密切的关系:在S 一定时p 与F 成正比;在F 一定时,p 与S 成反比.(4)在国际单位制中压强的单位是帕斯卡(Pa ),应用公式p =F /S 计算时,单位要统一,特别是面积的单位必须用m 2. 灵活运用压强公式进行计算(1)利用p =F /S 计算固体压强的关键是确定受力面积,解题时,要抓住“受力”二字,分析物体表面到底有多大面积受到压力作用,而不能取任意的一个面积代入。
(2)解题的思路:①根据物体平衡条件和物体间相互作用规律求出压力F ;②确认受力面积S ;③再根据公式p =F /S 求出压力对受力面的压强,要特别注意压力和重力的区别。
《常考题》高中物理选修一第二章《机械振动》测试卷(含答案解析)(1)
一、选择题1.做简谐运动的物体,通过平衡位置时,其( )A .合外力为零B .回复力为零C .加速度为零D .速度为零 2.“洗”是古代盥洗用的脸盆,多用青铜铸成,现代亦有许多仿制的工艺品。
倒些清水在其中,用手掌摩擦盆耳,盆就会发出嗡嗡声,还会溅起层层水花。
现某同学用双手摩擦盆耳,起初频率非常低,逐渐提高摩擦频率,则关于溅起水花强弱的描述正确的是( )A .溅起水花越来越弱B .溅起水花越来越强C .溅起水花先变弱后变强D .溅起水花先变强后变弱3.如图所示,两长方体木块A 和B 叠放在光滑水平面上,质量分别为m 和M ,A 与B 之间的最大静摩擦力为0f ,B 与劲度系数为k 的水平轻质弹簧连接构成弹簧振子。
A 和B 在振动过程中始终不发生相对滑动,则( )A .A 受到B 的摩擦力f F 与B 离开平衡位置位移x 总满足f km F x M m =-+ B .它们的最大加速度不能大于0f M C .它们的振幅不可能大于0km f M m+ D .振动过程中,AB 间的摩擦力对A 做正功,对B 做负功4.如图所示,将小球甲、乙、丙(都可视为质点)分别从A 、B 、C 三点由静止同时释放,最后都到达竖直面内圆弧的最低点D ,其中甲是从圆心A 出发做自由落体运动,乙沿弦轨道从一端B 到达最低点D ,丙沿圆弧轨道从C 点运动到D ,且C 点很靠近D 点,如果忽略一切摩擦阻力,那么下列判断正确的是( )A.丙球最先到达D点,乙球最后到达D点B.甲球最先到达D点,乙球最后到达D点C.甲球最先到达D点,丙球最后到达D点D.甲球最先到达D点,无法判断哪个球最后到达D点5.如图所示,O是弹簧振子的平衡位置,小球在B、C之间做无摩擦的往复运动,则小球任意两次经过O点可能不同的物理量是()A.速度B.机械能C.回复力D.加速度6.关于简谐运动,下列说法中正确的是()A.物体的位移增大时,动能减少,势能增加B.若位移为负值,则速度一定为正值加速度也一定为负值C.物体通过平衡位置时,所受合力为零,回复力为零,处于平衡状态D.物体每次通过同一位置时,其加速度相同,速度也一定相同7.如图所示,轻弹簧上端固定,下端连接一小物块,物块沿竖直方向做简谐运动。
上海思源中学高中物理选修三第一章《分子动理论》(答案解析)
一、选择题1.对于分子动理论和物体内能的理解,下列说法正确的是( )A .温度高的物体其内能和分子平均动能一定大B .布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动C .当分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力均减小,但斥力减小得更快,所以分子间的作用力总表现为引力D .当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大 2.下面关于分子力的说法中正确的有( )A .水很难被压缩,这一事实说明水分子间存在引力B .铁丝很难被拉长,这一事实说明铁丝分子间存在引力C .将打气管的出口端封住,向下压活塞,当空气被压缩到一定程度后很难再压缩,这一事实说明空气分子间表现为斥力D .磁铁可以吸引铁屑,这一事实说明分子间存在引力3.下列说法正确的是( )A .给自行车的轮胎打气越来越困难,说明分子间存在斥力B .把两块纯净的铅压紧后会“粘”在一起,说明分子之间存在引力C .一定质量的某种气体,温度升高时压强一定增大D .气体压强的大小只与温度和气体分子的总数有关4.如图所示,活塞质量为m ,缸套质量为M ,通过弹簧吊放在地上,汽缸内封住一定质量的空气,缸套与活塞无摩擦,活塞截面积为S ,大气压强为p 0,则( )A .汽缸内空气的压强等于0p mg S- B .内、外空气对缸套的作用力为(M +m )gC .内、外空气对活塞的作用力为mgD .弹簧对活塞的作用力为(M +m )g5.若以M 表示水的摩尔质量,V m 表示标准状态下水蒸气的摩尔体积,ρ表示标准状态下水蒸气的密度,N A 表示阿伏伽德罗常数,m 和V 分别表示每个水分子的质量和体积,下列关系正确的是( )A .A VN m ρ= B .m A V N V =⋅ C .A M N V ρ< D .AM m N > 6.若以M 表示水的摩尔质量,V 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积,ρ为在标准状况下水蒸气的质量密度,N A 为阿伏加德罗常数,m 、V 0分别表示每个水分子的质量和体积,下面是四个关系式:其中( )①A V N m ρ= ②A N M ρ= ③AM m N = ④ 0A V V N = A .①和②都是正确的B .①和③都是正确的C .③和④都是正确的D .①和④都是正确的7.下列四幅图中,能正确反映分子间作用力F 和分子势能E p 随分子间距离r 变化关系的图线是( )A .B .C .D .8.已知地球的半径为6.4×103km ,水的摩尔质量为1.8×10-2kg/mol ,阿伏加德罗常数为6.02×1023个/mol,设想将1g 水均匀地分布在地球表面,估算1m 2的地球表面上分布的水分数目约为( )A .7×107个B .3×108个C .3×1011个D .7×1010个 9.关于分子动理论,下列说法正确的是A .气体扩散的快慢与温度无关B .布朗运动是液体分子的无规则运动C .分子间同时存在着引力和斥力D .分子间的引力总是随分子间距增大而增大10.分子间作用力随分子间距离的关系如图所示,下列说法正确的是( )A .分子间的作用力做负功,分子势能增大B .分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大C .随着分子间距离的增大,分子间引力和斥力的合力一定减小D .当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小 11.新型冠状病毒可以通过高浓度气溶胶颗粒传播。
【单元练】惠州市高中物理选修3第一章【分子动理论】经典练习题(培优专题)(1)
一、选择题1.下面关于分子力的说法中正确的有()A.水很难被压缩,这一事实说明水分子间存在引力B.铁丝很难被拉长,这一事实说明铁丝分子间存在引力C.将打气管的出口端封住,向下压活塞,当空气被压缩到一定程度后很难再压缩,这一事实说明空气分子间表现为斥力D.磁铁可以吸引铁屑,这一事实说明分子间存在引力B解析:BA.水很难被压缩,说明水分子间存在斥力,A错误;B.铁丝很难被拉长,因为分子间存在引力,B正确;C.无论怎样压缩,气体分子间距离一定大于0r,所以气体分子间一定表现为引力。
空气压缩到一定程度很难再压缩,不是因为分子斥力的作用,而是气体分子频繁撞击活塞产生压强的结果,应该用压强增大解释,C错误;D.磁铁吸引铁屑是磁场力的作用,不是分子力的作用,D错误。
故选B。
2.下列说法正确的是()A.布朗运动不是液体分子的运动,但它是固体分子的运动B.让两个相距很远的分子在恒定的外力作用下靠到最近时,分子势能先减小后增大。
分子力先增大后减小C.温度升高分子热运动加剧,分子运动的平均动能增大,所以只要空间分子密度相同时温度高的压强大D.一定量的100C的水变成100C的水蒸气,其分子平均动能增加,但内能不变C解析:CA.布朗运动是指悬浮在液体或气体中的固体微粒所做的永不停息的无规则运动,故A错误;B.两个相距很远的分子不断靠近时,一开始分子间作用力表现为分子间引力,先增大后减小,距离足够近时表现为分子间斥力,不断增大,所以分子势能先减小后增大,故B错误;C.温度升高,分子热运动加剧,分子运动更加剧烈,分子运动平均动能增大,分子间碰撞频率增大,同时分子碰撞器壁的运动加强,即分子对器壁的平均撞击力增大,由FPS可知,压强增大,因此分子密度相同时温度越高压强越大,故C正确;D.一定量的100C的水变成100C的水蒸气,温度不变,所以其分子平均动能不变,但内能增加,故D错误。
故选C。
3.下列四幅图中,能正确反映分子间作用力F和分子势能E p随分子间距离r变化关系的图线是( )A .B .C .D . B解析:BABCD. 根据分子间作用力F 、分子势能与分子间距离关系可知,当0r r = 分子力为零,分子势能最小,由此可知ACD 错误,B 正确;故选B 。
山东省莱芜市2024高三冲刺(高考物理)部编版质量检测(巩固卷)完整试卷
山东省莱芜市2024高三冲刺(高考物理)部编版质量检测(巩固卷)完整试卷一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题中国汽车拉力锦标赛是我国级别最高,规模最大的汽车赛事之一,其赛道有很多弯道。
某辆赛车在一段赛道内速度大小由2v变为4v,随后一段赛道内速度大小由5v变为7v,前后两段赛道内,合外力对赛车做的功分别为W1和W2,赛车的动量变化的大小分别为和,下列关系式可能成立的是( )A.B.C.D.第(2)题小李打算从华景里路口走路到华南师大正门,她通过高德地图导航得到如下图所示的信息。
若她按照高德地图提供的方案出行,则( )A.“推荐方案”与“方案二”的平均速度相同B.推荐方案的位移较小C.“方案二”的平均速度约为4.29km/hD.小李运动过程中的加速度不可能一直为0第(3)题核电池是利用放射性同位素衰变放出载能粒子(如粒子、粒子和射线)并将其能量转换为电能的装置.人造心脏的放射性同位素动力源用的燃料是钚,其衰变方程为。
下列说法正确的是( )A.不具有放射性B.该衰变为衰变C.原子核X和射线均属于实物粒子D.的比结合能比的比结合能大第(4)题如图所示,木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.20,夹在A、B之间的弹簧被压缩了1cm,弹簧的劲度系数为400N/m ,系统置于水平地面上静止不动(可认为木块与水平地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。
现用的水平拉力作用在木块B上,此时木块A、B所受摩擦力分别记为和,弹簧弹力大小为,则( )A.B.的方向水平向左C.D.第(5)题利用电磁场可以控制微观粒子的运动。
如图所示,金属板AB和CD水平放置,中间开有小孔O1、O2,两板之间加有加速电压U 0。
金属板EF和GH均是以O点为圆心,半径分别为3R和R的同心圆弧板,也是以O点为圆心的圆弧,且到两金属板距离相等。
海南省三亚市2024高三冲刺(高考物理)苏教版质量检测(拓展卷)完整试卷
海南省三亚市2024高三冲刺(高考物理)苏教版质量检测(拓展卷)完整试卷一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题如图所示,圆盘发电机的铜盘安装在水平的铜轴上,盘面恰好与匀强磁场垂直,两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。
已知铜盘半径为L,匀强磁场的磁感应强度为B,回路的总电阻为R,铜盘以角速度沿顺时针(从左往右看)方向匀速转动。
则( )A.回路中有周期性变化的感应电流B.铜片C的电势高于D电势C.回路中感应电流大小为D.回路中流经电阻R两端电流,其电流方向是由a到b第(2)题如图,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上.当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别为U a、U b、U c.已知bc边的长度为l.下列判断正确的是( )A.U a>U c,金属框中无电流B.U b>U c,金属框中电流方向沿a﹣b﹣c﹣aC.U bc=﹣Bl2ω,金属框中无电流D .U bc=Bl2ω,金属框中电流方向沿a﹣c﹣b﹣a第(3)题某场冰壶比赛中,投掷出的冰壶沿直线运动,运动员通过刷冰使冰壶在逐渐减小的摩擦力作用下停到指定位置。
能正确反映该过程中冰壶的位移x、速度v、加速度a随时间t变化规律的图像是( )A.B.C .D .第(4)题如图所示,在光滑水平平面上有一根通有恒定电流I 的长直导线,用同种均匀材料做成的单匝线框A 、B 平铺在水平平面上。
A 是边长为a 的正方形,B 是长边长为2a 的长方形。
瞬间关闭恒定电流I ,假设线框不会与长直导线碰撞,A 、B 最终获得的动量之比为( )A .3∶8B .3∶4C .1∶4D .9∶16第(5)题滑板运动是年轻人喜爱的一种新兴极限运动,如图,某同学腾空向左飞越障碍物,若不计空气阻力,并将该同学及滑板看着是质点,则该同学及板在空中运动的过程中( )A .做匀变速运动B .先超重后失重C .在最高点时速度为零D .在向上和向下运动通过空中同一高度时速度相同第(6)题如图,一质量为的木板静止在水平地面上,一质量为的滑块(可视为质点)以的水平速度从木板左端滑上木板,木板始终保持静止。
2022年人教版物理八下《弹力》 练习题精选(含答案)
人教版八年级物理同步练习设计—《弹力》一、单项选择题1.关于弹力,以下表达正确的选项是()A. 两物体相互接触,就一定会产生相互作用的弹力B. 两物体不接触,就一定没有相互作用的弹力C. 两物体有弹力作用,物体不一定发生了弹性形变D. 只有弹簧才能产生弹力2.如下图的四个力中,不属于弹力的是()A. 手对弹簧的拉力B. 人对跳板的压力C.手对弓的拉力D. 磁铁对小铁球的吸引力3.如下图,一个铁块放在一块薄木板上,以下关于铁块和木板受力情况的表达正确的选项是()①木板受到向下的弹力是因为铁块发生了弹性形变;②木板受到向下的弹力是因为木板发生了弹性形变;③铁块受到向上的弹力是因为木板发生了弹性形变;④铁块受到向上的弹力是因为铁块发生了弹性形变.A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④4.如下图,选取甲、乙、丙、丁四根完全相同的弹簧,将甲、乙弹簧左端固定在墙上,用大小为F的力拉甲右端,用大小为F的力压乙右端,在丙弹簧左右两端施加大小为F的拉力,在丁弹簧左右两端施加大小为F的压力,四根弹簧都水平静止,如图,此时四根弹簧的长度分别是L甲、L、L丙、L丁,那么()乙A. L甲=L乙>L丙=L丁B. L甲=L乙<L丙=L丁C. L甲=L丙>L乙=L丁D. L甲=L丁<L乙=L丙二、填空题5.如图1所示,将两个完全相同的弹簧测力计的挂钩钩在一起,然后甲同学用200N的拉力拉弹簧测力计B,那么A测力计示数为F A=______N;假设甲、乙两同学同时用200N的力向相反方向拉测力计(如图2所示),那么此时B测力计的示数F B=______N(均不计弹簧测力计和绳的重) 6.弹簧测力计是一种常用的测量______的大小的仪器,如下图,弹簧测力计的分度值是______,手的拉力为______ N.7.该装置是一种显示微小形变的装置,它可以把微小形变“放大〞到直接看出来,方法是这样的:在一张桌子上放两个平面镜M和N,让一束光依次被这两面镜子反射,最后射到一个刻度尺P上,形成一个光点,如果当在箭头所指处用力向下压桌面,使桌面发生形变时,M上的入射角______(选填“变大〞、“变小〞或“不变〞),光点这会在刻度尺上出现明显的移动,在图中,刻度尺上光点将会向______(选填“上〞或“下〞)移动,我们在以前的实验中也用到了此法,如______(举出一例即可).三、实验探究题8.在“制作一个橡皮筋测力计〞的小组活动中,小军提出了一个问题:“在一定的弹性范围内,橡皮筋伸长的长度跟它受到的拉力可能存在什么关系?〞小明和小丽经过思考后的猜测如下(见框图).究竟是谁的猜测正确呢?他们决定一起通过实验来验证自己的猜测.橡皮筋伸长的长度一般用符号△L表示,它等于挂上钩码后皮筋的总长度L与皮筋没有挂钩码时的长度L.之差,即△L=L−L.(1)要完成实验,除了需要一条橡皮筋、假设干个相同的钩码、铁架台和细线外,还必需的一种器材是______________(2)小明和小丽的实验记录数据如下表:1拉力(钩码总重)F/N 00.5 1.0 1.5 2.0 2.52橡皮筋的总长度L/cm 4.5 5.1 5.7 6.3 6.97.53橡皮筋伸长的长度△L/cm 00.6 1.2 2.4 3.0①没有挂钩码时,橡皮筋的长度L.=_________cm;②请将表格中第3行的数据应为______;③要知道小丽的猜测是否正确,那么应对表格中的_________两行数据进行分析比拟?(选填序号)④分析表格中的数据,你认为实验能初步验证谁的猜测是正确的?你是如何分析数据并做出此判断的?请简要写出你的判断依据:__________________________________________________________________________________ _______________________.9.如下图,为探究弹簧伸长量与哪些因素有关,小明分别利用弹簧测力计拉伸不同的弹簧,测量并记录数据如下表所示。
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Cook方法校正圆柱形样品的密度和长
度u 4|.利用Archimendean方法测量密度,测量误差在
0.1%以内.
3.试验结果及讨论
图1为室温下Nd60A1,。Fe:。Co。。块体金属玻璃在 升压.降压循环过程中,压力对超声波横波和纵波波 速相对变化量的影响,Av(P)/v(P。)=(”(P)一 ”(P。))/v(P。),其中P0表示常压.无论在升压还是 降压过程中,在最大压力0.5GPa范围内没有发现声 速有明显的突变现象,当实验结束后,试样的密度在 实验误差范围内没有增加,说明此实验是在材料的 弹性区域内进行的,没有产生明显的塑性变形.在加 压过程中,可以观察到纵波”。和横波速度。。都随 压力的增加而增加,他们的相对变化量与压力之间 存在着近似的线性关系.纵波w.和横波速度w。的 最大相对变化量分别为~1.32%和~0.75%,表明 纵波对压力的变化要比横波敏感.此现象与在其他
第55卷第11期2006年11月
1000—3290/2006/55(11)/5975—05
物
理
学
报
V01.55,No.11,November,2006
ACTA PHYSICA SINICA
⑥2006 Chin.Phy8.Soe.
压力下Nd砷A110 Fe20 C010块体金属玻璃的弹性行为
张
志
陈春玲 王朝龙
配
\
凸
Q
图3
Nd60AIloFezoColo块体金属玻璃的Debye温度压力之间的相
互关系
量.K为零压时的体积.从图2可以得到‰和磁 分别为46.5GPa和3.42GPa.代入上式可以求出这种 材料在弹性变形区内的等温状态方程
P=13.61【l高J一1 J.
r/ T, 、3 42
1
(7)
通常金属元素的体积压缩性可以表示为怛1。
P=制志)吒一・],
万方数据
㈤
明此块体金属玻璃的压缩依赖于它的组成元素,并 且表现为各种组成元素贡献的平均值.根据方程(8) 计算的结果与试验结果和Mumaghan状态方程是相
式中%和砭分别为体弹模量和零压时的体弹模
物
理
学
报
55卷
一致的.表明这种理论计算是合理的. 根据固体的压缩性与它的模量之间的关系,我 们采用以下的方法对块体玻璃的弹性常数,即E,G 和K以及仃进行理论计算,有
Richard
图1
压力对Nd60Al,o Fe20Co,o块体金属玻璃的纵波和横波波速
的影响
衍射分析和透射电子显微镜观察,并没有观察到结 构明显的变化.此结果表明,在0.2GPa左右横波秽。 曲线上的突变现象可能是由于压力引起的结构弛 豫,类似于温度的影响,能够引起非晶结构弛 豫n5,16],从卸压曲线来看并无拐点出现也说明这 一点. 从图1可以清楚地看到,在降压过程中横波速 度出现了弹性迟滞现象,即降压的波速曲线并没有
其中,h和k。分别为Planck和Boltzmann常数,no为 原子的平均体积.测得Nd60Al,。Fe:。Co。。的Debye温度 随压力的变化情况如图3所示,可以看到,在 0.5GPa压力范围内,@。近似地随压力的升高而呈 线性增加的趋势,说明压力的升高导致了金属玻璃 材料的刚性增强¨9|. 基于材料体弹模量与压力之问的相互关系,可 根据Mumaghan方法建立起此材料等温状态方 程汹],即
解06-101.如压力对块体非晶的弹性常数的影响,并建 立了块体金属玻璃的状态方程帕_91,还可以采用状 态方程来分析原子间的相互作用特性以及由压力和 热弛豫引起的相变过程等¨0|.然而令人感兴趣的是 zr基块体金属玻璃的压缩曲线可以近看作为它们 组成元素的平均值∽。,这似乎预示着块体金属玻璃 的压缩性或者其弹性能与其组成元素之间有着紧密 的联系. 本文利用超声回波技术测定了N屯Al。。Fe∞co。。 块体金属玻璃在等静压条件下的超声波速度,从而 得到了此种金属玻璃材料弹性性能.N屯Al。。Fe∞co。。 块体金属玻璃是一种硬磁材料,并且具有短程有序 结构n1’12],所有的组成元素皆为金属元素等特点,因 此它比较适用于进行理论计算.根据它的组成元素 的压缩性以及弹性常数,我们在理论上定量计算了 此种金属玻璃的压缩曲线和弹性常数.计算结果与 实验所得到的结果符合得很好,从而为更好的理解 块体金属玻璃的组织和机械性能提供了必要的理论 依据.
余东满
(河南理工大学材料科学与工程学院,焦作454003) (2006年1月13日收到;2006年4月12日收到修改稿)
室温下在等静压最高达~0.5GPa的条件下,利用超声回波技术测量了超声波横波和纵波在Nd60A1。。Fez。Co。。块 体金属玻璃中的传播时问来确定横波和纵波速度.测量时所采用的超声波频率为10MHz.利用所测量的数据,建立 了超声波波速、样品的密度、弹性模量以及Debye温度等与所施加的压力之间的相互关系.并且推导出Mumaghan状 态方程.另外,基于非晶态与晶态物理性能的相似性,对此块体非晶的压缩越线、弹性常数和Debye温度等进行了理 论计算,结果表明Nd6。A1,。Fe20co。。块体金属玻璃的弹性性能与其组成的元素有着密切的关系.
Elmer
DSC.7差热
热分析仪上进行的,在氩气保护下,加热速度为 20K/min.将合金棒切割成长度为10mm的圆棒,两 端磨平并抛光用于做超声测量.采用超声回波技 术¨31,在室温和频率为10MHz的条件下,测量试样 不同压力下的超声波速度并计算弹性模量和Poisson 比.超声波在样品中传播时间的测量精度为0.5ns, 设备采用MATEC 6600型超声系统.高压是通过活 塞式液压设备实现的,采用绝缘油作为压力传播介 质,压力的大小在试验前已经进行了标定.在实验过 程中,进行了几次加压.减压循环试验以确定试验的 可重复性,同时也为了确定在加压过程中,是否使试 样产生了不可恢复的塑性变形.在加压过程中,利用
图4
Nd60A110FeaoColo块体金属玻璃的压缩性能的比较(符号■
的数据.可以看出,计算得到的结果与用超声方法测 量60 AlloFe20Co。o块体金属玻璃和其组成元素的声学、弹性性能和Debye温度
大量研究表明,合金获得高玻璃形成能力的必 要条件之一是组成合金的各原子之间的尺寸差较大 (超过10%),从而有利于形成紧密随机堆垛结构. 与传统的金属玻璃(通常指玻璃形成能力较低)相 比,块体金属玻璃通常具有更为紧密的原子自由堆 垛结构Ⅲ].而原子的这种密堆结构特性,使得结构 中的原子重新分布更加困难.通常原子或分子之间 结合的化学键性质决定了固体的显微结构,因此也 就决定着固体的机械性能,也反映出不同材料结构 的弹性性能的变化.
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(1) () (2) (3) (4) L4’
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盯:熹÷%.
万方数据
11期
张
志等:压力下Nd60A1,。‰co。。块体金属玻璃的弹性行为
图2给出了材料性能(y—y0),y0随压力的变 化情况,其中yn和y分别表示常压和加压下材料的 弹性模量.可以看出,此块体金属玻璃的3K/;Sp, 3E/3p和aG/3p皆为正值,分别为3.42,2.31和 0.79.表明随着压力的增加,块体金属玻璃的原子 之间的作用力也增大,也说明金属玻璃中原子的堆 垛更加密集H 8|.同时也可以看到在大约0.2 GPa左 右,弹性模量和泊松比与压力变化关系曲线上也有 一个较小的突变现象产生,此拐点的位置与图1中 波速测定的结果相对应.
E2:
块体金属玻璃体系中的试验结果是相一致的№o. 值得指出的是,在升压过程中,当压力升到约 0.2GPa时横波勘。曲线上出现了一个拐点,即它的 相对变化量与压力的关系曲线斜率发生了变化,从 1.17增加到1.70.而在随后的加压和减压循环过程 中拐点消失.然而通过对加压以后试样进行x射线
=。—}{, pv。≤二等,
㈤
璃结构可以用原子自由堆垛模型来加以描述,那么 对于NdAlFeCo金属玻璃来说,由于它的组成元素都 为金属,并且是短程有序结构n1’12j.而固体的压缩性 通常与固体内部原子结构以及原子间的相互作用能 有关‘2…,那么NdAlFeCo金属玻璃的压缩性可以看 作是由其组成元素所产生的压缩性贡献的总和.因 此,可以根据组成元素的含量来计算,即利用方程 (8)计算块体金属玻璃的体积压缩,计算结果也示于 图4中.从图4可以看出,N如址,。Fe加co,。实测的压 缩曲线介于它的组成元素Nd,m,Fe和co的压缩曲 线之间,并且与利用方程(8)计算的结果相符合,表
2.试验方法
Nd60灿。。‰Co。。合金锭是利用电弧炉在氩气保
护下熔炼纯度为99.9%的纯金属Nd,Fe,Al和Co,
万方数据
物
理
学
报
55卷
并用纯钛来除去炉中残余的氧.然后把合金锭利用 铜模吸铸方法在氩气保护下吸铸成直径为5mm、长 度为80mm的合金棒.在合金棒的中间部位取样做 x射线分析(XRD)确定试样为非晶组织,试样的成 分分布以及均匀性是通过NORAN VANTAGE能谱仪 检测的(EDS).热分析是在Perkin
关键词:块体金属玻璃,弹性性能,等静压
PACC:6140D,6220D
微观结构与性能之间的相互关系以及振动特性等方
1.引
言
面的重要信息口’5].在近些年来,已经进行的实验使 人们对金属玻璃在压力下的物性有了一定的了
非晶态固体不具有原子的长程有序结构,因此 阐明原子之间的相互作用关系或者原子之间的结构 形态显得尤为重要.基于此种考虑,目前通常把非晶 态固体描述为具有短程有序的原子结构,而与非晶 相关的一些物理、化学、机械性能都与这种结构特性 有着密切的关系.块体非晶弹性常数与其机械性能、 玻璃转变温度以及液体的脆性系数之间有着密切的 相关性。1q o,如拉伸断裂强度玎“和维氏硬度日。与 杨氏模量E大致成正比关系,大致有E/a“一50和 E/H。=20心1;金属玻璃的玻璃转变温度r。和它的 杨氏模量之间大致有T,。c2.5E关系心1,另外,金属 玻璃的体弹模量和切变模量的比值K/G或者泊松 比仃,可以用来衡量非晶液体的脆性系数m,具有m =29(K/G一0.41)或r。/E一0.037(K/G一0.41)OC m关系口].这些结果都表明了金属玻璃的宏观力学 性能(如弹性模量和泊松比)与过冷液体性能(如玻 璃转变温度和脆性系数)之间的关联性,同时也预示 着可以把金属玻璃看作是液态金属的冻结幢1.通常 非晶材料虽然具有较高的强度同时也具有较高的脆 性,在断裂失效之前一般只产生弹性变形而无明显 的塑性变形,因此研究高压下非晶的力学性能不但 具有理论价值也对实际应用具有指导意义. 高压下研究非晶的弹性性能不但能够提供非晶 材料的弹性变形特征,而且有助于获得金属玻璃的