當(dāng)前位置： 2023年北京師大實(shí)驗(yàn)中學(xué)高考物理三模試卷> 試題詳情

在物理學(xué)中，研究微觀物理問(wèn)題可以借鑒宏觀的物理模型，可使問(wèn)題變得更加形象生動(dòng)。彈簧的彈力和彈性勢(shì)能變化與分子間的作用力以及分子勢(shì)能變化情況有相似之處，因此在學(xué)習(xí)分子力和分子勢(shì)能的過(guò)程中，我們可以將兩者類(lèi)比，以便于理解。
（1）質(zhì)量相等的兩個(gè)小球用勁度系數(shù)為k,原長(zhǎng)為l₀的輕彈簧相連，并置于光滑水平面上?，F(xiàn)給其中一個(gè)小球沿著彈簧軸線方向的初速度，整個(gè)系統(tǒng)將運(yùn)動(dòng)起來(lái)，已知在此后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧的彈性勢(shì)能大小E_p與彈簧的長(zhǎng)度l的關(guān)系如圖1所示。
①請(qǐng)說(shuō)明曲線斜率的含義；
②已知彈簧最小長(zhǎng)度為l₁，求彈簧的最大長(zhǎng)度l₂為多大？
（2）研究分子勢(shì)能是研究物體內(nèi)能的重要內(nèi)容。已知某物體中兩個(gè)分子之間的勢(shì)能E_p與兩者之間距離r的關(guān)系曲線如圖2所示。
①由圖2中可知，兩分子間距離為r₀時(shí)，分子勢(shì)能最小，請(qǐng)說(shuō)出r=r₀時(shí)兩分子間相互作用力的大小，并定性說(shuō)明曲線斜率絕對(duì)值的大小及正負(fù)的物理意義；
②假設(shè)兩個(gè)質(zhì)量相同的分子只在分子力作用下繞兩者連線的中點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩者相距為r₁時(shí)，分子的加速度最大，此時(shí)兩者之間的分子勢(shì)能為E_p1，系統(tǒng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能之和為E．請(qǐng)?jiān)谌鐖D2所示的E_p-r曲線圖象中的r軸上標(biāo)出r₁坐標(biāo)的大致位置，并求出此時(shí)兩分子之間的分子作用力大小。

【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒與能量守恒共同解決實(shí)際問(wèn)題；牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用；常見(jiàn)力做功與相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化．

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：243引用：2難度：0.5

相似題

1．如圖所示，在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以v=5m/s的速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平傳送帶，左端與粗糙的弧形軌道平滑對(duì)接，右端與光滑水平面平滑對(duì)接，水平面上有無(wú)窮多個(gè)位于同一直線上、處于靜止?fàn)顟B(tài)的相同小球，小球質(zhì)量m₀=2kg。質(zhì)量m=1kg的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）從軌道上高h(yuǎn)=5.0m的P點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，滑到傳送帶上的A點(diǎn)時(shí)速度大小v₀=7m/s。物體和傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，傳送帶AB之間的距離L=3.4m。物體與小球、小球與小球之間發(fā)生的都是彈性正碰。重力加速度g=10m/s²，
10
≈3.16。求：

（1）物體從P點(diǎn)下滑到A點(diǎn)的過(guò)程中，摩擦力做的功；
（2）物體第一次向右通過(guò)傳送帶的過(guò)程中，傳送帶對(duì)物體的沖量大??；
（3）物體第一次與小球碰后到最終的過(guò)程中因?yàn)槲矬w在傳送帶上滑動(dòng)而多消耗的電能。
發(fā)布：2024/10/27 20:0:1組卷：410引用：5難度：0.2
解析
2．打彈珠是小朋友經(jīng)常玩的一個(gè)游戲。如圖所示，光滑水平地面上有兩個(gè)不同材質(zhì)的彈珠甲和乙，質(zhì)量分別是m和km,現(xiàn)讓甲以初速度v₀向右運(yùn)動(dòng)并與靜止的乙發(fā)生碰撞，碰后乙的速度為
2
v
0
3
，若碰后甲、乙同向運(yùn)動(dòng)，則k的值不可能是（　　）
A．0.6 B．1.6 C．1.2 D．1
發(fā)布：2024/10/27 6:30:5組卷：211引用：1難度：0.4
解析
3．小區(qū)需要安裝供小朋友玩游戲的滑道，滑道由光滑曲面滑梯PO和一條與其平滑連接的水平軌道ON構(gòu)成，水平軌道右側(cè)固定有一輕質(zhì)彈簧，彈簧左端恰好位于M點(diǎn)，如圖所示。為保證小孩玩耍安全，工程師們進(jìn)行了模擬測(cè)試：坐在塑料滑籃里的“小孩”從距離地面高h(yuǎn)=1.8m處由靜止開(kāi)始下滑，滑籃和“小孩”總質(zhì)量m_A=10kg,下滑后與靜止于O點(diǎn)的橡膠塊B發(fā)生碰撞。碰撞后瞬間橡膠塊的速度v_B1=2m/s,橡膠塊向右移動(dòng)x₁=
1
3
m時(shí)的速度v=
2
6
3
m/s。已知水平軌道OM長(zhǎng)度L=1.0m,滑籃和橡膠塊與OM段之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，其余部分光滑，滑籃和橡膠塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，碰撞均為彈性碰撞，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度g=10m/s²。求：
（1）橡膠塊的質(zhì)量m_B。
（2）橡膠塊與OM段之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。
（3）彈簧最大的彈性勢(shì)能E_p。
發(fā)布：2024/10/28 7:0:2組卷：477引用：7難度：0.2
解析

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