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2023年北京師大附屬實(shí)驗(yàn)中學(xué)高考物理三模試卷
>
試題詳情
在物理學(xué)中,研究微觀物理問題可以借鑒宏觀的物理模型,可使問題變得更加形象生動。彈簧的彈力和彈性勢能變化與分子間的作用力以及分子勢能變化情況有相似之處,因此在學(xué)習(xí)分子力和分子勢能的過程中,我們可以將兩者類比,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,原長為l
0
的輕彈簧相連,并置于光滑水平面上。現(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)動起來,已知在此后的運(yùn)動過程中彈簧的彈性勢能E
p
與彈簧的長度l的關(guān)系如圖1所示。
?
①請說明曲線斜率絕對值的物理意義;
②已知運(yùn)動過程中彈簧的最大長度為l
m
,求彈簧最小長度為多大?
(2)分子勢能是研究物體內(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r
0
時(shí),分子勢能最小,請說出r=r
0
時(shí)兩分子間相互作用力的大小,并定性說明曲線斜率絕對值的大小以及正、負(fù)所對應(yīng)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,當(dāng)兩者相距為r
1
時(shí),分子的加速度最大,此時(shí)兩者之間的分子勢能為E
p1
,系統(tǒng)的動能與分子勢能之和為E。請?jiān)谌鐖D2所示的E
p
?r圖像中的橫軸上標(biāo)出r
1
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的大小。
【考點(diǎn)】
動量守恒與能量守恒共同解決實(shí)際問題
;
常見力做功與相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化
.
【答案】
見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/5/16 8:0:9
組卷:59
引用:1
難度:0.5
相似題
1.
如圖所示,在電動機(jī)的帶動下以v=5m/s的速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動的水平傳送帶,左端與粗糙的弧形軌道平滑對接,右端與光滑水平面平滑對接,水平面上有無窮多個(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m
0
=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)由靜止開始下滑,滑到傳送帶上的A點(diǎn)時(shí)速度大小v
0
=7m/s。物體和傳送帶之間的動摩擦因數(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/s
2
,
10
≈3.16。求:
(1)物體從P點(diǎn)下滑到A點(diǎn)的過程中,摩擦力做的功;
(2)物體第一次向右通過傳送帶的過程中,傳送帶對物體的沖量大??;
(3)物體第一次與小球碰后到最終的過程中因?yàn)槲矬w在傳送帶上滑動而多消耗的電能。
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v
0
向右運(yùn)動并與靜止的乙發(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,則k的值不可能是( ?。?/h2>
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x
1
=
1
3
m時(shí)的速度v=
2
6
3
m/s。已知水平軌道OM長度L=1.0m,滑籃和橡膠塊與OM段之間的動摩擦因數(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/s
2
。求:
(1)橡膠塊的質(zhì)量m
B
。
(2)橡膠塊與OM段之間的動摩擦因數(shù)。
(3)彈簧最大的彈性勢能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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