如圖6-15所示，小球原來能在光滑的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若剪斷B、C之間的細(xì)繩，當(dāng)A球重新達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，則A球的（    ）

圖6-15

A.運(yùn)動(dòng)半徑變大                            B.速率變大

C.角速度變大                               D.周期變大

解析：A球原來做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩的拉力提供向心力，而繩的拉力等于B、C的重力之和；當(dāng)B、C間繩斷后，繩的拉力變小，此時(shí)拉力不足以提供向心力，A球?qū)⒆鲭x心運(yùn)動(dòng)，故半徑變大，A球向外運(yùn)動(dòng)過程中要克服繩的拉力做功，動(dòng)能變小，故速率變小，而周期T=，r變大，v變小，故T變大.

答案：AD

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（1）圖1是某同學(xué)在做研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶．
①已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，A、B、C、D是紙帶上四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚�(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出．從圖1中讀出A、B兩點(diǎn)間距s=
0.70
0.70
；C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度是
0.100
0.100
 （計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．
②如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率實(shí)際是f=51Hz，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比
偏小
偏小
（選填：偏大、偏小或不變）．
（2）某同學(xué)在做探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)計(jì)了如圖2甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置．所用的鉤碼的質(zhì)量都是30g．他先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在彈簧的下端，每次都測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度，將數(shù)據(jù)填在了下面的表中．（彈力始終未超過彈性限度，取g=10m/s2）
砝碼質(zhì)量M（g） 0 30 60 90 120 150
彈簧總長(zhǎng)L（cm） 6.00 7.15 8.34 9.48 10.64 11.79
①試根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在圖2乙所示的坐標(biāo)紙上作出砝碼質(zhì)量M與彈簧總長(zhǎng)度L之間的函數(shù)關(guān)系圖線．
②上一問所得圖線的物理意義是：
圖線的物理意義是表明彈簧的彈力大小和彈簧伸長(zhǎng)量大小成正比．
圖線的物理意義是表明彈簧的彈力大小和彈簧伸長(zhǎng)量大小成正比．

③該彈簧勁度系數(shù)k=
25.9
25.9
 N/m．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

在“描繪標(biāo)有‘9V，5W’小燈泡伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，要求測(cè)量從0V到9.0V的電壓下通過小燈泡的電流，實(shí)驗(yàn)室提供了下列器材
A．電流表A1（量程100mA，內(nèi)阻1Ω）   
B．電流表A2（量程0.6A，內(nèi)阻0.3Ω）
C．電壓表V1（量程3.0V，內(nèi)阻3kΩ）    
D．電壓表V2（量程15.0V，內(nèi)阻10kΩ）
E．滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值為50Ω）     
F．滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值為500Ω）
G．電源E（電動(dòng)勢(shì)15V，內(nèi)阻忽略）     
H．電鍵、導(dǎo)線若干
（1）為了提高測(cè)量準(zhǔn)確度和有效性，應(yīng)選擇的器材為（只需填寫器材前面的字母即可）電流表
B
B
；電壓表
D
D
；滑動(dòng)變阻器
E
E
．
（2）請(qǐng)畫出滿足實(shí)驗(yàn)的合理電路圖
（3）某同學(xué)用正確的方法分別測(cè)得兩只燈泡L1和L2 的伏安特性曲線如圖中Ⅰ和Ⅱ所示．然后又將燈泡L1、L2分別與電池組連成如圖所示電路．測(cè)得通過L1和L2的電流分別為0.30A和0.60A，則電池組的電動(dòng)勢(shì)為
9.8
9.8
V，內(nèi)阻為
6.0
6.0
Ω（數(shù)值取到小數(shù)點(diǎn)下一位）．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

第七部分 熱學(xué)

熱學(xué)知識(shí)在奧賽中的要求不以深度見長(zhǎng)，但知識(shí)點(diǎn)卻非常地多（考綱中羅列的知識(shí)點(diǎn)幾乎和整個(gè)力學(xué)——前五部分——的知識(shí)點(diǎn)數(shù)目相等）。而且，由于高考要求對(duì)熱學(xué)的要求逐年降低（本屆尤其低得“離譜”，連理想氣體狀態(tài)方程都沒有了），這就客觀上給奧賽培訓(xùn)增加了負(fù)擔(dān)。因此，本部分只能采新授課的培訓(xùn)模式，將知識(shí)點(diǎn)和例題講解及時(shí)地結(jié)合，爭(zhēng)取讓學(xué)員學(xué)一點(diǎn)，就領(lǐng)會(huì)一點(diǎn)、鞏固一點(diǎn)，然后再層疊式地往前推進(jìn)。

一、分子動(dòng)理論

1、物質(zhì)是由大量分子組成的（注意分子體積和分子所占據(jù)空間的區(qū)別）

對(duì)于分子（單原子分子）間距的計(jì)算，氣體和液體可直接用，對(duì)固體，則與分子的空間排列（晶體的點(diǎn)陣）有關(guān)。

【例題1】如圖6-1所示，食鹽（NaCl）的晶體是由鈉離子（圖中的白色圓點(diǎn)表示）和氯離子（圖中的黑色圓點(diǎn)表示）組成的，離子鍵兩兩垂直且鍵長(zhǎng)相等。已知食鹽的摩爾質(zhì)量為58.5×10－3kg/mol，密度為2.2×103kg/m3，阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023mol－1，求食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的鈉離子中心之間的距離。

【解說】題意所求即圖中任意一個(gè)小立方塊的變長(zhǎng)（設(shè)為a）的倍，所以求a成為本題的焦點(diǎn)。

由于一摩爾的氯化鈉含有NA個(gè)氯化鈉分子，事實(shí)上也含有2NA個(gè)鈉離子（或氯離子），所以每個(gè)鈉離子占據(jù)空間為 v = 

而由圖不難看出，一個(gè)離子占據(jù)的空間就是小立方體的體積a3 ，

即 a3 =  = ，最后，鄰近鈉離子之間的距離l = a

【答案】3.97×10－10m 。

〖思考〗本題還有沒有其它思路？

〖答案〗每個(gè)離子都被八個(gè)小立方體均分，故一個(gè)小立方體含有×8個(gè)離子 = 分子，所以…（此法普遍適用于空間點(diǎn)陣比較復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)。）

2、物質(zhì)內(nèi)的分子永不停息地作無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

固體分子在平衡位置附近做微小振動(dòng)（振幅數(shù)量級(jí)為0.1），少數(shù)可以脫離平衡位置運(yùn)動(dòng)。液體分子的運(yùn)動(dòng)則可以用“長(zhǎng)時(shí)間的定居（振動(dòng)）和短時(shí)間的遷移”來概括，這是由于液體分子間距較固體大的結(jié)果。氣體分子基本“居無定所”，不停地遷移（常溫下，速率數(shù)量級(jí)為102m/s）。

無論是振動(dòng)還是遷移，都具備兩個(gè)特點(diǎn)：a、偶然無序（雜亂無章）和統(tǒng)計(jì)有序（分子數(shù)比率和速率對(duì)應(yīng)一定的規(guī)律——如麥克斯韋速率分布函數(shù)，如圖6-2所示）；b、劇烈程度和溫度相關(guān)。

氣體分子的三種速率。最可幾速率vP ：f(v) = （其中ΔN表示v到v +Δv內(nèi)分子數(shù)，N表示分子總數(shù)）極大時(shí)的速率，vP == ；平均速率：所有分子速率的算術(shù)平均值， ==；方均根速率：與分子平均動(dòng)能密切相關(guān)的一個(gè)速率，==〔其中R為普適氣體恒量，R = 8.31J/(mol.K)。k為玻耳茲曼常量，k =  = 1.38×10－23J/K 〕

【例題2】證明理想氣體的壓強(qiáng)P = n，其中n為分子數(shù)密度，為氣體分子平均動(dòng)能。

【證明】氣體的壓強(qiáng)即單位面積容器壁所承受的分子的撞擊力，這里可以設(shè)理想氣體被封閉在一個(gè)邊長(zhǎng)為a的立方體容器中，如圖6-3所示。

考查yoz平面的一個(gè)容器壁，P =            ①

設(shè)想在Δt時(shí)間內(nèi)，有Nx個(gè)分子（設(shè)質(zhì)量為m）沿x方向以恒定的速率vx碰撞該容器壁，且碰后原速率彈回，則根據(jù)動(dòng)量定理，容器壁承受的壓力

 F ==                            ②

在氣體的實(shí)際狀況中，如何尋求Nx和vx呢？

考查某一個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)，設(shè)它的速度為v ，它沿x、y、z三個(gè)方向分解后，滿足

v2 =  +  + 

分子運(yùn)動(dòng)雖然是雜亂無章的，但仍具有“偶然無序和統(tǒng)計(jì)有序”的規(guī)律，即

 =  +  +  = 3                    ③

這就解決了vx的問題。另外，從速度的分解不難理解，每一個(gè)分子都有機(jī)會(huì)均等的碰撞3個(gè)容器壁的可能。設(shè)Δt = ，則

 Nx = ·3N總 = na3                         ④

注意，這里的是指有6個(gè)容器壁需要碰撞，而它們被碰的幾率是均等的。

結(jié)合①②③④式不難證明題設(shè)結(jié)論。

〖思考〗此題有沒有更簡(jiǎn)便的處理方法？

〖答案〗有�！懊睢彼蟹肿右韵嗤乃俾蕍沿+x、?x、+y、?y、+z、?z這6個(gè)方向運(yùn)動(dòng)（這樣造成的宏觀效果和“雜亂無章”地運(yùn)動(dòng)時(shí)是一樣的），則 Nx =N總 = na3 ；而且vx = v

所以，P =  = ==nm = n

3、分子間存在相互作用力（注意分子斥力和氣體分子碰撞作用力的區(qū)別），而且引力和斥力同時(shí)存在，宏觀上感受到的是其合效果。

分子力是保守力，分子間距改變時(shí)，分子力做的功可以用分子勢(shì)能的變化表示，分子勢(shì)能EP隨分子間距的變化關(guān)系如圖6-4所示。

分子勢(shì)能和動(dòng)能的總和稱為物體的內(nèi)能。

二、熱現(xiàn)象和基本熱力學(xué)定律

1、平衡態(tài)、狀態(tài)參量

a、凡是與溫度有關(guān)的現(xiàn)象均稱為熱現(xiàn)象，熱學(xué)是研究熱現(xiàn)象的科學(xué)。熱學(xué)研究的對(duì)象都是有大量分子組成的宏觀物體，通稱為熱力學(xué)系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱系統(tǒng)）。當(dāng)系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)不再隨時(shí)間變化時(shí)，這樣的狀態(tài)稱為平衡態(tài)。

b、系統(tǒng)處于平衡態(tài)時(shí)，所有宏觀量都具有確定的值，這些確定的值稱為狀態(tài)參量（描述氣體的狀態(tài)參量就是P、V和T）。

c、熱力學(xué)第零定律（溫度存在定律）：若兩個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)中的任何一個(gè)系統(tǒng)都和第三個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)，那么，這兩個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)也必定處于熱平衡。這個(gè)定律反映出：處在同一熱平衡狀態(tài)的所有的熱力學(xué)系統(tǒng)都具有一個(gè)共同的宏觀特征，這一特征是由這些互為熱平衡系統(tǒng)的狀態(tài)所決定的一個(gè)數(shù)值相等的狀態(tài)函數(shù)，這個(gè)狀態(tài)函數(shù)被定義為溫度。

2、溫度

a、溫度即物體的冷熱程度，溫度的數(shù)值表示法稱為溫標(biāo)。典型的溫標(biāo)有攝氏溫標(biāo)t、華氏溫標(biāo)F（F = t + 32）和熱力學(xué)溫標(biāo)T（T = t + 273.15）。

b、（理想）氣體溫度的微觀解釋： = kT （i為分子的自由度 = 平動(dòng)自由度t + 轉(zhuǎn)動(dòng)自由度r + 振動(dòng)自由度s 。對(duì)單原子分子i = 3 ，“剛性”〈忽略振動(dòng)，s = 0，但r = 2〉雙原子分子i = 5 。對(duì)于三個(gè)或三個(gè)以上的多原子分子，i = 6 。能量按自由度是均分的），所以說溫度是物質(zhì)分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。

c、熱力學(xué)第三定律：熱力學(xué)零度不可能達(dá)到。（結(jié)合分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)2和溫度的微觀解釋很好理解。）

3、熱力學(xué)過程

a、熱傳遞。熱傳遞有三種方式：傳導(dǎo)（對(duì)長(zhǎng)L、橫截面積S的柱體，Q = KSΔ

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科目：高中物理 來源： 題型：

在“探究牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，打出的紙帶如圖6-15所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0.1 s,由此可算出小車的加速度a=______________m/s2，若實(shí)驗(yàn)中交流電頻率變?yōu)?0 Hz，但計(jì)算中仍引用50 Hz，這樣測(cè)定的加速度將偏___________（填“大”或“小”）.

圖6-15

該實(shí)驗(yàn)中，為驗(yàn)證小車質(zhì)量M不變時(shí)，加速度與外力F成正比，小車質(zhì)量M和砂質(zhì)量m分別選取下列四組值：

A.M＝500 g，m分別為50 g、70 g、100 g、125 g

B.M＝500 g，m分別為20 g、30 g、40 g、50 g

C.M＝200 g，m分別為50 g、75 g、100 g、125 g

D.M＝200 g，m分別為30 g、40 g、50 g、60 g

    若其他操作都正確，那么在選用____________組值測(cè)量時(shí)所畫出的aF圖線比較準(zhǔn)確，在選用此組值，m取____________g時(shí)實(shí)驗(yàn)誤差較大.

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科目：高中物理 來源： 題型：

實(shí)驗(yàn)時(shí)，若擺球在垂直紙面的平面內(nèi)擺動(dòng)，為了將人工記錄振動(dòng)次數(shù)改為自動(dòng)記錄振動(dòng)次數(shù)，在擺球運(yùn)動(dòng)最低點(diǎn)的左、右兩側(cè)分別放置一激光光源與光敏電阻，如圖15甲所示．光敏電阻與某一自動(dòng)記錄儀相連，該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時(shí)間t變化圖線如圖6乙所示，則該單擺的振動(dòng)周期為________．若保持懸點(diǎn)到小球頂點(diǎn)的繩長(zhǎng)不變，改用直徑是原小球直徑一半的另一小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則該單擺的周期將________(填“變大”、“不變”或“變小”)，圖乙中的Δt將________(填“變大”、“不變”或“變小”)．

 


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