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【題目】如圖所示,柱形容器內封有一定質量的空氣,光滑活塞C(質量為m)與容器用良好的隔熱材料制成的.另有質量為M的物體從活塞上方的A點自由 下落到活塞上,并隨活塞一起到達最低點B而靜止.在這一過程中,空氣內能的改變量ΔU外界對空氣所做的功W與物體及活塞的重力勢能的變化關系是( )

A.Mgh+mgΔh=ΔU+W

B.ΔU=W,W=Mgh+mgΔh

C.ΔU=W,W<Mgh+mgΔh

D.ΔU≠W,W=Mgh+mgΔh

【答案】C

【解析】因活塞和容器用良好的隔熱材料制成,容器內的空氣與外界無熱交換,Q=0,所以ΔU=W;但由于物體和活塞做完全非彈性碰撞 (即碰后不分開)時損失一部分機械能,因此有:W<Mgh+mgΔh,故本題選C.這里,雖然W<Mgh+mgΔh,但仍遵守能的轉化和守恒定律,只不過減少的機械能不是全部轉化為空氣的內能,而是有一部分在碰撞時轉化為活塞和物體的內能了,能的總量并未減少.

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在虛線MN的右側存在著垂直紙面向里的勻強磁場，邊長為a的正三角形金屬線框平行紙面放置，t＝0時刻，頂點恰好在磁場的左邊界上，一邊平行磁場邊界MN.現(xiàn)令該金屬線框勻速進入磁場區(qū)域，則線框中產生的感應電動勢E、電流I、所施加的外力F、安培力做功的功率P隨時間t的變化關系的圖象中正確的是 (　　 )

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平軌道右側安放半徑為R＝0.2 m的豎直圓形光滑軌道，水平軌道的PQ段鋪設特殊材料，調節(jié)其初始長度為L＝1 m，水平軌道左側有一輕質彈簧左端固定，彈簧處于自然狀態(tài)．質量為m＝1 kg的小物塊A（可視為質點）從軌道右側以初速度v0＝2 m/s沖上軌道，通過圓形軌道、水平軌道后壓縮彈簧并被彈簧以原速率彈回，經水平軌道返回圓形軌道．物塊A與PQ段間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，軌道其他部分摩擦不計，重力加速度g＝10 m/s2．求：

（1）物塊A與彈簧剛接觸時的速度大小v1；

（2）物塊A被彈簧以原速率彈回返回到圓形軌道的高度h1；

（3）調節(jié)PQ段的長度L，A仍以v0從軌道右側沖上軌道，當L滿足什么條件時，物塊A能第一次返回圓形軌道且能沿軌道運動而不脫離軌道．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲、乙所示，乙圖中斜面體固定不動。物體P、Q在力F作用下一起沿F方向運動，關于物體P所受的摩擦力，下列說法正確的是

A. 如果兩圖中的P、Q都做勻速運動，則兩圖中P均受摩擦力，方向與F方向相同

B. 如果兩圖中的P、Q都做勻速運動，則甲圖中P不受摩擦力，乙圖中P受摩擦力，方向和F方向相同

C. 如果兩圖中的P、Q都做加速運動，則兩圖中P均受摩擦力，方向與F方向相同

D. 如果兩圖中的P、Q都做加速運動，則甲圖中P受的摩擦力方向與F方向相反，乙圖中P受的摩擦力方向與F方向相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一只兩用活塞氣筒的原理如圖所示(打氣時如圖甲，抽氣時如圖乙)，其筒內體積為V0，現(xiàn)將它與另一只容積為V的容器相連接，氣筒和容器內的空氣壓強為p0，已知氣筒和容器導熱性能良好，當分別作為打氣筒和抽氣筒時，活塞工作n次后，在上述兩種情況下，容器內的氣體壓強分別為(　　)

A. np0，p0

B. p0，p0

C. (1＋)np0，(1＋)n p0

D. (1＋)p0，()n p0

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示的裝置叫做阿特伍德機，是英國數(shù)學家和物理學家阿特伍德（GAtwood1746-1807）創(chuàng)制的一種著名力學實驗裝置，用來研究勻變速直線運動的規(guī)律．

某同學對該裝置加以改進后用來驗證機械能守恒定律，如圖乙所示．

（1）實驗時，該同學進行了如下步驟：

①將質量均為M（A的含擋光片、B的含掛鉤）的重物用繩連接后，跨放在定滑輪上，處于靜止狀態(tài)．測量出______（填“A的上表面”、“A的下表面”或“擋光片中心”）到光電門中心的豎直距離h．

②在B的下端掛上質量為m的物塊C，讓系統(tǒng)中的物體由靜止開始運動，光電門記錄擋光片擋光的時間為△t．

③測出擋光片的寬度d，計算有關物理量，驗證機械能守恒定律．

（2）如果系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）的機械能守恒，應滿足的關系式為______（已知重力加速度為g）．

（3）引起該實驗系統(tǒng)誤差的原因有______（寫一條即可）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】 如圖所示，質量為 m =1kg 的滑塊，在水平力作用下靜止在傾角為300的光滑斜面上， 斜面的末端 B 與水平傳送帶相接(滑塊經過此位置滑上皮帶時無能量損失)，傳送帶的運行速度為 v0 =3m / s ，長為 L =1m 。今將水平力撤去，當滑塊滑到傳送帶右端 C 時，恰好與傳送帶速度相同�；瑝K與傳送帶間的動摩擦因數(shù) 0.25 ， g =10m / s 2.

（1）求水平作用力 F 的大小；

（2）求滑塊下滑的高度；

（3）若滑塊滑上傳送帶時速度小于 3m / s ，求滑塊在傳送帶上滑行的整個過程中產生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R,內徑很小的光滑半圓管豎直放置，整個裝置處在方向豎直向上的勻強電場中，兩個質量均為m、帶電量相同的帶正電小球a、b,以不同的速度進入管內（小球的直徑略小于半圓管的內經，且忽略兩小球之間的相互作用），a通過最高點A時,對外管壁的壓力大小為3、5mg，b通過最高點A時,對內管壁的壓力大小0、25mg，已知兩小球所受電場力的大小為重力的一半。

求（1）a、b兩球落地點距A點水平距離之比；

（2）a、b兩球落地時的動能之比。

【答案】（1）4∶3 （2）8∶3

【解析】

試題分析：（1）以a球為研究對象，設其到達最高點時的速度為，根據(jù)向心力公式有：

其中

解得：

以b球為研究對象，設其到達最高點時的速度為vb，根據(jù)向心力公式有：

其中

解得：

兩小球脫離半圓管后均做平拋運動，根據(jù)可得它們的水平位移之比：

（2）兩小球做類平拋運動過程中，重力做正功，電場力做負功，根據(jù)動能定理有：

對a球：

解得：

對b球：

解得：

則兩球落地時的動能之比為：

考點：本題考查靜電場、圓周運動和平拋運動，意在考查考生的分析綜合能力。

【名師點睛】本題關鍵是對小球在最高點進行受力分析，然后根據(jù)向心力公式和牛頓第二定律求出平拋的初速度，再結合平拋運動規(guī)律求解。

【題型】解答題
【結束】
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【題目】如圖所示，傾角θ=37°的光滑且足夠長的斜面固定在水平面上，在斜面頂端固定一個輪半徑和質量不計的光滑定滑輪D，質量均為m=1kg的物體A和B用一勁度系數(shù)k=240N/m的輕彈簧連接，物體B被位于斜面底端且垂直于斜面的擋板P擋住。用一不可伸長的輕繩使物體A跨過定滑輪與質量為M的小環(huán)C連接，小環(huán)C穿過豎直固定的光滑均勻細桿，當整個系統(tǒng)靜止時，環(huán)C位于Q處，繩與細桿的夾角α=53°，且物體B對擋板P的壓力恰好為零。圖中SD水平且長度 為d=0．2m，位置R與位置Q關于位置S對稱，輕彈簧和定滑輪右側的繩均與斜面平行�，F(xiàn) 讓環(huán)C從位置R由靜止釋放，sin37°=0．6，cos37°=0．8，g取10m/s2。

求：（1）小環(huán)C的質量 M；

（2）小環(huán)C通過位置S時的動能 Ek及環(huán)從位置R運動到位置S的過程中輕繩對環(huán)做的功WT；

（3）小環(huán)C運動到位置Q的速率v．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某人向放在水平地面上正前方的小桶水平拋球，結果球劃著一條弧線飛落到小桶的前方，如圖所示，為了讓水平拋出的小球落入桶中，以下調整可行的是不計空氣阻力　　

A. 只降低拋出點高度 B. 增大初速度并提高拋出點高度

C. 只增大初速度 D. 只提高拋出點高度

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