1.如圖1-1-8所示,A、B兩物體疊放在一起,用手托住,讓它們靜靠在墻邊,然后釋放,它們同時(shí)沿豎直墻面自由下滑,已知mA>mB,則物體B
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圖1-1-8
A.只受一個(gè)重力 B.受到重力和一個(gè)摩擦力
C.受到重力、一個(gè)彈力和一個(gè)摩擦力 D.受到重力、一個(gè)摩擦力、兩個(gè)彈力
[解析] 由于A、B與豎直墻壁間沒(méi)有彈力,故它們也不受摩擦力,A、B一起做自由落體運(yùn)動(dòng),它們之間也沒(méi)有相互作用的彈力,故A和B都只受重力作用,A選項(xiàng)正確.
[答案] A
2.物體間保持相對(duì)靜止但存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力叫靜摩擦力.靜摩擦力的大小除最大值外無(wú)確定的表達(dá)式,其大小可為零與最大值間的任意值,具體大小由物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定.靜摩擦力的方向總是與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反,與物體對(duì)地的運(yùn)動(dòng)方向間無(wú)確定的關(guān)系,可能與物體對(duì)地的運(yùn)動(dòng)方向相同、相反、垂直或成任意角度,因此靜摩擦力可以對(duì)物體做負(fù)功、正功或不做功,但在任何情況下,靜摩擦力對(duì)相互作用的系統(tǒng)做功的代數(shù)和總為零,故靜摩擦力做功不會(huì)改變系統(tǒng)的機(jī)械能,不會(huì)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.
●精典題例解讀
[例1]如圖1-1-1,C是水平地面,A、B是兩個(gè)長(zhǎng)方形物塊,F是作用在B上沿水平方向的力,物體A和B以相同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng).由此可知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1和B、C間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2可能是
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圖1-1-1
A.μ1=0 μ2=0 B.μ1=0 μ2≠0 C.μ1≠0 μ2=0 D.μ1≠0 μ2≠0
[解析] 選A、B整體為研究對(duì)象,由于B受推力F的作用還做勻速直線運(yùn)動(dòng),可知地面對(duì)B的摩擦力一定水平向左,故μ2≠0,對(duì)A受力分析知,水平方向不受力,μ1可能為0,也可能不為0.故B、D正確.
小結(jié):本題主要考查由物體的運(yùn)動(dòng)情況和所受其他力的情況來(lái)判斷摩擦力的有無(wú).A物體雖然隨B物體一起運(yùn)動(dòng),但它們之間并無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),因此摩擦力為零.但卻不能因此而得出它們之間的摩擦因數(shù)也為零的結(jié)論.
[例2]如圖1-1-2所示,一質(zhì)量為m的貨物放在傾角為α的傳送帶上隨傳送帶一起向上或向下做加速運(yùn)動(dòng).設(shè)加速度大小為a,試求兩種情況下貨物所受的摩擦力F.
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圖1-1-2
[解析] 物體m向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí),由于沿斜面向下有重力的分力,所以要使物體隨傳送帶向上加速運(yùn)動(dòng),傳送帶對(duì)物體的摩擦力必定沿傳送帶向上.物體沿斜面向下加速運(yùn)動(dòng)時(shí),摩擦力的方向要視加速度的大小而定,當(dāng)加速度為某一合適值時(shí),重力沿斜面方向的分力恰好提供了所需的合外力,則摩擦力為零;當(dāng)加速度大于此值時(shí),摩擦力應(yīng)沿斜面向下;當(dāng)加速度小于此值時(shí),摩擦力應(yīng)沿斜面向上.
向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí),由牛頓第二定律,得: F-mgsinα=ma
所以F=mgsinα+ma,方向沿斜面向上.
向下加速運(yùn)動(dòng)時(shí),由牛頓第二定律,得:mgsinα-F=ma(設(shè)F沿斜面向上)
所以F=mgsinα-ma當(dāng)α<gsinα時(shí),F>0.與所設(shè)方向相同--沿斜面向上.
當(dāng)a=gsinα時(shí),F=0.即貨物與傳送帶間無(wú)摩擦力作用.
當(dāng)a>gsinα時(shí),F<0.與所設(shè)方向相反--沿斜面向下.
小結(jié):當(dāng)物體加速運(yùn)動(dòng)而摩擦力方向不明確時(shí),可先假設(shè)摩擦力向某一方向,然后應(yīng)用牛頓第二定律導(dǎo)出表達(dá)式,再結(jié)合具體情況進(jìn)行討論.
[例3]如圖1-1-3所示,一直角斜槽(兩槽面間夾角為90°,兩槽面跟豎直面的夾角均為45°),對(duì)水平面的傾角為θ,一個(gè)橫截面為正方形的物塊恰能沿此斜槽勻速下滑.假定兩槽面的材料和槽面的情況相同,求物塊和槽面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.
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圖1-1-3
[解析] 物塊沿斜槽勻速下滑,說(shuō)明物塊所受摩擦力與重力在斜槽方向的分力相等.滑動(dòng)摩擦力等于動(dòng)摩擦因數(shù)與物體間正壓力的乘積,要注意,此題中的正壓力并不等于mgcosθ.正確畫出受力圖是解答此題的關(guān)鍵.
如圖1-1-4所示,設(shè)左右槽面作用于物塊的支持力分別為FN1、FN2,由于對(duì)稱性,FN1=FN2,它們的合力FN垂直于槽底線,且
圖1-1-4
FN=
①
相應(yīng)的左、右兩槽面作用于物塊的滑動(dòng)摩擦力Fμ1和Fμ2相等,它們的合力Fμ平行于槽底線,且
Fμ=2Fμ1=2μFN1 ②
根據(jù)平衡條件Fμ=mgsinθ,FN=mgcosθ
從上面兩個(gè)方程得
=tanθ ③
將①②代入③可得 μ=
tanθ
小結(jié):求摩擦力大小時(shí)要特別注意以下問(wèn)題:
(1)區(qū)分靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力.滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力的大小所遵循的規(guī)律不同,滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力成正比,靜摩擦力的大小與壓力無(wú)關(guān).
(2)物體在某一接觸面上所受的滑動(dòng)摩擦力與該接觸面上的壓力成正比.
[例4]如圖1-1-5所示,質(zhì)量M=10 kg的木楔ABC靜止于粗糙水平地面上,動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.02,在木楔的傾角θ為30°的斜面上有一質(zhì)量m=1.0 kg的物塊由靜止開始沿斜面下滑.當(dāng)滑行路程s=1.4 m時(shí),其速度v=1.4 m/s,在這過(guò)程中木楔沒(méi)有動(dòng),求地面對(duì)木楔的摩擦力的大小和方向.(g取10 m/s2).
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圖1-1-5
[解析] 地面對(duì)木楔的摩擦力為靜摩擦力,但不一定為最大靜摩擦力,所以不能由Fμ=μFN來(lái)計(jì)算求得,只能根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況來(lái)確定.
物塊沿斜面勻加速下滑,由vt2-v02=2as可求得物塊下滑的加速度
a=
=0.7 m/s2<gsinθ=5 m/s2
可知物塊受到摩擦力的作用.
此條件下,物塊與木楔受力情況分別如圖1-1-6和圖1-1-7所示.
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圖1-1-6 圖1-1-7
物塊沿斜面以加速度a下滑,對(duì)它沿斜面方向和垂直于斜面方向由牛頓第二定律有
mgsinθ-Fμ1=ma
mgcosθ-FN1=0
木楔靜止,對(duì)它沿水平方向和豎直方向由牛頓第二定律,并注意Fμ1′與Fμ1,FN1′與FN1等值反向,有
Fμ2+Fμ1cosθ-FN1sinθ=0
FN2-Mg-FN1cosθ-Fμ1sinθ=0
由上面各式解得地面對(duì)木楔摩擦力
Fμ2=FN1sinθ-Fμ1cosθ
=mgcosθsinθ-(mgsinθ-ma)cosθ
=macosθ=1.0×0.7×
N=0.61 N
此力方向與所設(shè)方向相同,由C指向B.
另外由以上幾式聯(lián)立還可求出地面對(duì)木楔的支持力
FN2=Mg+mgcos2θ+(mgsinθ-ma)sinθ=Mg+mg-masinθ
=11×10 N-1.0×0.7×
N=109.65 N<(m+M)g
顯然,這是由于物塊和木楔系統(tǒng)有向下的加速度而產(chǎn)生了失重現(xiàn)象.
對(duì)此題也可以系統(tǒng)為研究對(duì)象.在水平方向,木楔靜止,加速度為零;物塊加速度的水平分量為ax=acosθ.對(duì)系統(tǒng)在水平方向由牛頓第二定律,有
Fμ2=max=macosθ=0.61 N
小結(jié):(1)靜摩擦力的大小是個(gè)變量,它的大小常需要根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及摩擦力與物體所受其他力的關(guān)系來(lái)確定.(2)由此題可看出,研究對(duì)象的選取對(duì)解題步驟的簡(jiǎn)繁程度有很大的影響.
●應(yīng)用強(qiáng)化訓(xùn)練
28. (15分)以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如下:
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(1)將燃燒黃鐵礦的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整![]()
4
+11![]()
(2)接觸室中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(3)依據(jù)工藝流程圖判斷下列說(shuō)法正確的是(選填序號(hào)字母) 。
a. 為使黃鐵礦充分燃燒,需將其粉碎
b. 過(guò)量空氣能提高
的轉(zhuǎn)化率
c. 使用催化劑能提高
的反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率
d. 沸騰爐排出的礦渣可供煉鐵
(4)每160g
氣體與
化合放出260.6kJ的熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程是 。
(5)吸收塔排出的尾氣先用氨水吸收,再用濃硫酸處理,得到較高濃度的
和銨鹽。
①
既可作為生產(chǎn)硫酸的原料循環(huán)再利用,也可用于工業(yè)制溴過(guò)程中吸收潮濕空氣中的
。
吸收
的離子方程式是
。
② 為測(cè)定該銨鹽中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),將不同質(zhì)量的銨鹽分別加入到50.00mL相同濃度的
溶液中,沸水浴加熱至氣體全部逸出(此溫度下銨鹽不分解)。該氣體經(jīng)干燥后用濃硫酸吸收完全,測(cè)定濃硫酸增加的質(zhì)量。
部分測(cè)定結(jié)果;
銨鹽質(zhì)量為10.00g和20.00g 時(shí),濃硫酸增加的質(zhì)量相同;銨鹽質(zhì)量為30.00g時(shí),濃硫酸增加的質(zhì)量為0.68g;銨鹽質(zhì)量為40.00g時(shí),濃硫酸的質(zhì)量不變。
計(jì)算:該銨鹽中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 %; 若銨鹽質(zhì)量為15.00g。 濃硫酸增加的質(zhì)量為 。 (計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))
|
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
A |
B |
C |
C |
D |
B |
A |
27.(14分)某學(xué)習(xí)小組探究濃、稀硝酸氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱的,按下圖裝置進(jìn)行試驗(yàn)(夾持儀器已略去)。實(shí)驗(yàn)表明濃硝酸能將
氧化成
,而稀硝酸不能氧化
。由此得出的結(jié)論是濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸。
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可選藥品:濃硝酸、3mo/L稀硝酸、蒸餾水、濃硫酸、氫氧化鈉溶液及二氧化碳
已知:氫氧化鈉溶液不與
反應(yīng),能與
反應(yīng):![]()
(1) 實(shí)驗(yàn)應(yīng)避免有害氣體排放到空氣中,裝置③、④、⑥中乘放的藥品依次是
(2) 滴加濃硝酸之前的操作時(shí)檢驗(yàn)裝置的氣密性,加入藥品,打開彈簧夾后
(3) 裝置①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是
(4) 裝置②的作用是 ,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是
(5) 該小組得出的結(jié)論一局的試驗(yàn)現(xiàn)象是
(6) 試驗(yàn)結(jié)束后,同學(xué)們發(fā)現(xiàn)裝置①中溶液呈綠色,而不顯藍(lán)色。甲同學(xué)認(rèn)為是該溶液中硝酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高所致,而乙同學(xué)認(rèn)為是該溶液中溶解了生成的氣體。同學(xué)們分別涉及了一下4個(gè)試驗(yàn)來(lái)判斷兩種看法是否正確。這些方案中可行的是(選填序號(hào)字母)
a. 加熱該綠色溶液,觀察顏色變化
b. 加水稀釋綠色溶液,觀察顏色變化
c. 向該綠色溶液中通入氮?dú),觀察顏色變化
d. 向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反映產(chǎn)生的氣體,觀察顏色變化
26.(15分)
以富含硫酸亞鐵的工業(yè)廢液為原料生產(chǎn)氧化鐵的工藝如下(部分操作和條件略);
I 從廢液中提純并結(jié)晶處
。
II將
溶液與稍過(guò)量的
溶液混合,得到含
的濁液
IV 將濁液過(guò)濾,用90°C熱水洗滌沉淀,干燥后得到
固體
V煅燒
,得到
固體
已知:
在熱水中分解
(1) I中,加足量的鐵屑出去廢液中的
,該反應(yīng)的離子方程式是
(2) II中,需加一定量硫酸,運(yùn)用化學(xué)平衡原理簡(jiǎn)述硫酸的作用
(3) III中,生成
的離子方程式是
。若
濁液長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中,會(huì)有部分固體表面變?yōu)榧t褐色,該變化的化學(xué)方程式是
。
(4) IV中,通過(guò)檢驗(yàn)
來(lái)判斷沉淀是否洗滌干凈。檢驗(yàn)
操作是是
。
(5) 已知煅燒
的化學(xué)方程式是
,現(xiàn)煅燒464.0kg的
,得到316.8kg產(chǎn)品,若產(chǎn)品中雜質(zhì)只有
,則該產(chǎn)品中
的質(zhì)量是
kg(摩爾質(zhì)量/g·
;
)
25.(16分)
丙烯可用于合成是殺除根瘤線蟲的農(nóng)藥(分子式為
)和應(yīng)用廣泛的DAP樹脂;
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已知脂與酯克發(fā)生如下酯交換反應(yīng):
(R,R’ R’’代表羥基)
(1)農(nóng)藥
分子中每個(gè)碳原子上均連有鹵原子。
①A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是
A 含有的官能團(tuán)名稱是 ;
②由丙烯生成A的反應(yīng)類型是
(2)A水解可得到D,該水解反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(3)C蒸汽密度是相同狀態(tài)下甲烷密度的6.25倍,C中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為
碳60%,氫8%,氧32% ,C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 。
(4)下列說(shuō)法正確的是(選填序號(hào)字母)
a.能發(fā)生聚合反應(yīng),還原反映和氧化反映
b.C含有兩個(gè)甲基的羥酸類同分異構(gòu)體有4個(gè)
c D催化加氫的產(chǎn)物與B具有相同的相對(duì)分子質(zhì)量
d E有芳香氣味,易溶于乙醇
(5)E的水解產(chǎn)物經(jīng)分離子最終的到甲醇和B,二者均可循環(huán)利用DAP樹脂的制備。其中將甲醇與H分離的操作方法是
(6)F的分子式為
DAP單體為苯的二元取代物,且兩個(gè)取代基部處于對(duì)位,
該單體苯環(huán)上的一溴取代物只有兩種。D和F反應(yīng)生成DAP單體的化學(xué)方程式
。
12. 由短周期元素組成的中學(xué)常見(jiàn)無(wú)機(jī)物A、B、C、D、E、X
存在如在右圖轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分生成物和反應(yīng)條件略去)
下列推斷不正確的是
A.若X是
,C為含極性鍵的非極性分子,則A一定是氯氣,且D和E不反應(yīng)
B.若A是單質(zhì),B和D的反應(yīng)是
,則E一定能還原![]()
C.若D為CO,C能和E反應(yīng),則A一定為
,其電子式是
D.若D為白色沉淀,與A摩爾質(zhì)量相等,則X一定是鋁鹽
11.有4中混合溶液,分別由等體積0.1mol/L的2種溶液混合面成:①
與
;
②
與
③
與
④
與![]()
下列各項(xiàng)排序正確的是
A.pH:②>③>④>①
B
:②>④>③>①
C.溶液中:①>③>②>④ D
:①>④>③>②
10. 甲、乙、丙、丁4中物質(zhì)分別含2種或3種元素,它們的分子中各含18個(gè)電子。甲是
氣態(tài)氫化物,在水中分步電離出兩種陰離子。下列推斷合理的是
A.某拿酸溶液含甲電離出的陰離子,則該溶液顯堿性,只能與酸反應(yīng)
B.乙與氧氣的摩爾質(zhì)量相同,則乙一定含有極性鍵和非極性鍵
C.丙中含有2周期IVA族的元素,則丙一定是甲烷的同系物
D.丁和甲中各元素質(zhì)量比相同,則丁中一定含有-1價(jià)的元素
9.已知
有相同容積的定容密封容器甲和乙,甲中加
入
和
各0.1mol ,乙中加入HI 0.2mol,相同溫度下分別達(dá)到平衡。欲使甲中HI的
平衡濃度大于乙中HI的平衡濃度,應(yīng)采取的措施是
A.甲、乙提高相同溫度 B 甲中加入0.1mol He,乙不改變
C.甲降低溫度,乙不變 D 甲增加0.1mol
,乙增加0.1mol ![]()
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