问题 选择题

如图所示,质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上,物体距传送带左端距离为L,绳张紧时与水平方向的夹角为θ,当传送带分别以v1、v2的速度作逆时针转动时(v1<v2),绳中的拉力分别为F1、F2;若剪断细绳,物体到达左端的时间分别为t1、t2,则下列说法正确的是( )

A.F1=F2

B.F1<F2

C.t1>t2

D.t1<t2

答案

答案:A

题目分析:对木块受力分析,受重力G、支持力N、拉力T、滑动摩擦力f,如图

由于滑动摩擦力与相对速度无关,两种情况下的受力情况完全相同,根据共点力平衡条件,必然有

,A正确,B错误,

绳子断开后,木块受重力、支持力和向左的滑动摩擦力,重力和支持力平衡,合力等于摩擦力,水平向左加速时,根据牛顿第二定律,有

解得

故木块可能一直向左做匀加速直线运动;也可能先向左做匀加速直线运动,等到速度与皮带速度相同,然后一起匀速运动;

由于,故

①若两种情况下木块都是一直向左做匀加速直线运动,则

②若传送带速度为v1时,木块先向左做匀加速直线运动,等到速度与皮带速度相同,然后一起匀速运动;传送带速度为v2时,木块一直向左做匀加速直线运动,则

③两种情况下木块都是先向左做匀加速直线运动,等到速度与皮带速度相同,然后一起匀速运动,则故CD错误,

故选A.

点评:本题关键对木块进行受力分析,根据共点力平衡条件列式求解;皮带上木块的运动要分情况讨论.

填空题
填空题

(15分)纳米级Cu2 O 粉末,由于量子尺寸效应,其具有特殊的光学、电学及光电化学性质,在太阳电池、传感器、超导体、制氢和电致变色、环境中处理有机污染物等方面有着潜在的应用。

Ⅰ.纳米氧化亚铜的制备

(1)四种制取Cu2O的方法如下:

①火法还原。用炭粉在高温条件下还原CuO;

②最新实验研究用肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2可制备纳米级Cu2O,同时放出N2

已知:N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l)   △H="-a" kJ/mol

Cu(OH)2(s)CuO(s)+H2O(l)  △H="b" kJ/mol

4CuO(s)2Cu2O(s)+O2(g)      △H="c" kJ/mol

则该方法制备Cu2O的热化学方程式为                                             

③工业中主要采用电解法:用铜和钛作电极,电解氯化钠和氢氧化钠的混合溶液,电解总方程式为:2Cu+H2OCu2O+H2↑,则阳极反应式为:                               

④还可采用Na2SO3还原CuSO4法:将Na2SO3 和CuSO4加入溶解槽中,制成一定浓度的溶液,通入蒸气加热,于100℃~104℃间反应即可制得。写出该反应的化学方程式:               

Ⅱ.纳米氧化亚铜的应用

(2)用制得的Cu2O进行催化分解水的实验

①一定温度下,在2 L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入10. 0 mol水蒸气,发生反应:

2H2O(g)2H2(g)+O2(g) △H=+484 kJ·mol1

T1温度下不同时段产生O2的量见下表:

时间/min20406080
n(O2)/mol1.01.62.02.0
前20 min的反应速率v(H2O)=                       ;该该温度下,反应的平衡常数的表达式K             ;若T2温度下K=0.4,T1         T2(填>、<、=)

②右图表示在t1时刻达到平衡后,只改变一个条件又达到平衡的不同时段内,H2的浓度随时间变化的情况,则t1时平衡的移动方向为      ,t2时改变的条件可能为              ;若以K1、K2、K3分别表示t1时刻起改变条件的三个时间段内的平衡常数,t3时刻没有加入或减少体系中的任何物质,则K1、K2、K3的关系为                

③用以上四种方法制得的Cu2O在其它条件相同下分别对水催化分解,产生氢气的速率v随时间t变化如图所示。下列叙述正确的是          

A.方法③、④制得的Cu2O催化效率相对较高

B.方法④制得的Cu2O作催化剂时,水的平衡转化率最高

C.催化效果与Cu2O颗粒的粗细、表面活性等有

D.Cu2O催化水分解时,需要适宜的温度