问题 问答题

建筑工地上的塔吊起吊重物时,在某段时间内运动轨迹如图所示,开始时重物以速度v0沿水平方向x轴运动,钢丝绳的方向始终沿竖直方向y轴.重物质量为m,若在图示的时间段内重物的水平速度和钢丝绳的拉力保持不变,今测得重物在水平方向的位移为l时,上升的高度为h,到达p位置.求:

(1)重物所受钢丝绳的拉力大小;

(2)重物在水平方向通过位移l过程中,钢丝绳对重物所做的功;

(3)重物到达图中p位置时的动能.

答案

(1)设钢丝绳的拉力为T,由牛顿第二定律T-mg=ma-------①

重物在水平方向做匀速运动,l=v0t-----------------②

在竖直方向做匀加速运动,h=

1
2
at2------------------------③

由①②③式解得:T=

2mhv02
l2
+mg

(2)钢丝绳对重物做功:

W=Th=

2mh2v02
l2
+mgh

(3)由动能定理:Th-mgh=Ekp-

1
2
mv02

解得:Ekp=

2mh2v02
l2
+
1
2
mv02

答:(1)重物所受钢丝绳的拉力大小为

2mhv02
l2
+mg;

(2)重物在水平方向通过位移l过程中,钢丝绳对重物所做的功为

2mh2v02
l2
+mgh;

(3)重物到达图中p位置时的动能为

2mh2v02
l2
+
1
2
mv02

填空题

(共14分)甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:

化学反应平衡常数温度(℃)
500800
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)K12.50.15
②H2(g)+CO2(g) H2O (g)+CO(g)K21.02.50
③3H2(g)+ CO2(g)CH3OH(g)+H2O (g)K3  
(1)反应②是      (填“吸热”或“放热”)反应。

(2)某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图所示。则平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)            K(B)(填“>”、“<”或“=”)。

(3)判断反应③△H      0; △S      0(填“>”“=”或“<”)

在500℃、2L的密闭容器中,进行反应③,测得某时刻H2、CO2、 CH3OH、H2O的物质的量分别为6mol、2 mol、10 mol、10 mol,此时v(正)      v(逆)(填“>”“=”或“<”)

(4)一定温度下,在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是                   。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是                  

(5)一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下, 

将0.2 mol/L的乙酸与0.1 mol/LBa(OH)2溶液等体积混合,则混合溶液中离子浓度由大到小的顺序为                                         

填空题