问题 问答题

如图a所示,水平桌面的左端固定一个竖直放置的光滑圆弧轨道,圆弧轨道底端与水平桌面相切C点,桌面CD长L=1m,高h2=0.5m,有质量为m(m为末知)的小物块从圆弧上A点由静止释放,A点距桌面的高度h1=0.2m,小物块经过圆弧轨道底端滑到桌面CD上,在桌面CD上运动时始终受到一个水平向右的恒力F作用.然后从D点飞出做平抛运动,最后落到水平地面上.设小物块从D点飞落到的水平地面上的水平距离为x,如图b是x2-F的图象,取重力加速度g=10m/s2

(1)试写出小物块经D点时的速度vD与x的关系表达式;

(2)小物体与水平桌面CD间动摩擦因数μ是多大?

(3)若小物体与水平桌面CD间动摩擦因数μ是从第(2)问中的μ值的一半,再将小物块从A由静止释放,经过D点滑出后的水平位移大小为1m,求此情况下的恒力F的大小?

答案

(1)物体从D滑出后做平抛运动,

水平方向x=vDt,竖直方向:h2=

1
2
gt2

解得vD=x

g
2h2
=
10
x;

(2)从A到D过程中,由动能定理得:

mgh1+FL-fL=

1
2
mvD2-0,

f=μFN2=μmg,

x2=

4Lh2
mg
F+4h2(h1-μL),

解得b=4h2(h1-μL),

由图象可知b=-0.3,解得μ=0.35,

(3)由(2)可知,k=

4Lh2
mg

由图象可知k=0.5,解得m=0.4kg,

从A到D过程,由动能定理得:

mgh1+FL-

f+0
2
L=
1
2
mvD2-0,

由题可知:x=1m,

由第(1)问知vD=x

g
2h2

解得:F=1.9N;

填空题

(14分)已知:①25℃时弱电解质电离平衡数:Ka(CH3COOH)=,Ka(HSCN)=0.13;难溶电解质的溶度积常数:Kap(CaF2)=

②25℃时,mol·L-1氢氟酸水溶液中,调节溶液pH(忽略体积变化),得到c(HF)、c(F-)与溶液pH的变化关系,如下图所示:

请根据以下信息回答下列问题:   

(1)25℃时,HF电离平衡常数的数值Ka=           

(2)25℃时,将20mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液和20mL 0.10 mol·L-1HSCN溶液分别与20mL 0.10 mol·L-1NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)变化的示意图为图2所示:

反应初始阶段,两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是            ,反应结束后所得两溶液中,c(CH3COO-           c(SCN-)(填“>”、“<”或“=”)

(3) mol·L-1HF溶液与 mol·L-1 CaCl2溶液等体积混合,调节混合液pH为4.0(忽略调节混合液体积的变化),        (填“有”或“无”)沉淀产生。

(4)已知CH3COONH4溶液为中性,又知CH3COOH溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断NH4HCO3溶液的pH          7(填“>”、“<”或“=”);

将同温度下等浓度的四种盐溶液:

A.NH4Cl

B.NH4SCN

C.CH3COONH4

D.NH4HCO3按(NH4+)由大到小的顺序排列是:            (填序号)。

按pH由大到小的顺序排列是:            (填序号)

单项选择题