【題目】(10分)如圖,一固定的豎直氣缸有一大一小兩個同軸圓筒組成,兩圓筒中各有一個活塞,已知大活塞的質(zhì)量為,橫截面積為,小活塞的質(zhì)量為,橫截面積為;兩活塞用剛性輕桿連接,間距保持為,氣缸外大氣壓強為,溫度為。初始時大活塞與大圓筒底部相距,兩活塞間封閉氣體的溫度為,現(xiàn)氣缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降,活塞緩慢下移,忽略兩活塞與氣缸壁之間的摩擦,重力加速度取,求
(i)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間,缸內(nèi)封閉氣體的溫度;
(ii)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達到熱平衡時,缸內(nèi)封閉氣體的壓強。
【答案】(i)(ii)
【解析】
試題(1)大活塞與大圓筒底部接觸前氣體發(fā)生等壓變化,
氣體的狀態(tài)參量:V1=(l﹣)s2+s1=(40﹣)×40+×80=2400cm3,
T1=495K,V2=s2l=40×40=1600cm3,
由蓋呂薩克定律得:=,即:=,解得:T2=330K;
(2)大活塞與大圓筒底部接觸后到氣缸內(nèi)氣體與氣缸外氣體溫度相等過程中氣體發(fā)生等容變化,
大活塞剛剛與大圓筒底部接觸時,由平衡條件得:pS1+p2S2+(m1+m2)g=p2S1+pS2,
代入數(shù)據(jù)解得:p2=1.1×105Pa,
T2=330K,T3=T=303K,
由查理定律得:=,
即:=,
解得:p3=1.01×105Pa;
答:(1)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間,缸內(nèi)封閉氣體的溫度為330K;
(2)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達到熱平衡時,缸內(nèi)封閉氣體的壓強為1.01×105PA.
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【題目】導(dǎo)線中帶電粒子的定向運動形成了電流帶電粒子定向運動時所受洛倫茲力的矢量和,在宏觀上表現(xiàn)為導(dǎo)線所受的安培力如圖所示,設(shè)導(dǎo)線ab中每個帶正電粒子定向運動的速度都是,單位體積的粒子數(shù)為n,粒子的電荷量為q,導(dǎo)線的橫截面積為S,磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里,則下列說法正確的是 ()
A. 題中導(dǎo)線受到的安培力的方向可用安培定則判斷
B. 由題目已知條件可以算得通過導(dǎo)線的電流為
C. 每個粒子所受的洛倫茲力為,通電導(dǎo)線所受的安培力為
D. 改變適當(dāng)?shù)臈l件,有可能使圖中帶電粒子受到的洛倫茲力方向反向而導(dǎo)線受到的安培力方向保持不變
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【題目】如圖所示,粗糙的水平地面上有三塊材料完全相同的木塊A、B、C,質(zhì)量均為m,B、C之間用輕質(zhì)細繩連接.現(xiàn)用一水平恒力F作用在C上,三者開始一起做勻加速運動,運動過程中把一塊橡皮泥黏在某一塊上面,系統(tǒng)仍加速運動,且始終沒有相對滑動,則在黏上橡皮泥并達到穩(wěn)定后,下列說法正確的是( )
A. 若黏在A木塊上面,繩的拉力不變
B. 若黏在A木塊上面,繩的拉力增大
C. 若黏在C木塊上面,A、B間摩擦力增大
D. 若黏在C木塊上面,繩的拉力增大,A、B間摩擦力減小
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【題目】(1)某次研究彈簧所受彈力F與彈簧長度L關(guān)系實驗時得到如圖a所示的F-L圖象,由圖象可知:彈簧原長L0= _________ cm,求得彈簧的勁度系數(shù)k = _______N/m。
(2)如圖b的方式掛上鉤碼(已知每個鉤碼重G=1N),使(1)中研究的彈簧壓縮,穩(wěn)定后指針指示如圖b,則指針?biāo)缚潭瘸呤緮?shù)為 ______ cm。由此可推測圖b中所掛鉤碼的個數(shù)為 _________個。
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【題目】如圖所示,一物體經(jīng)過一段加速滑行后從O點以20 m/s的水平速度飛出,經(jīng)過一段時間后落到斜坡上的A點.已知O點是斜坡的起點,斜坡與水平面的夾角θ=37°,物體的質(zhì)量m=10 kg.不計空氣阻力.(取sin 37°=0.60,cos 37°=0.80;g取10 m/s2)求:
(1)物體由O點運動到A點所經(jīng)歷的時間t;
(2)物體的落點A到O點的距離L;
(3)物體落到A點時的速度大小。
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【題目】一定質(zhì)量的理想氣體, 處于某一初態(tài), 現(xiàn)要使它經(jīng)過一些狀態(tài)變化后回到原來初溫, 下列哪些過程可能實現(xiàn)( )
A. 先等壓壓縮, 再等容減壓 B. 先等容增壓, 再等壓膨脹
C. 先等壓膨脹, 再等容減壓 D. 先等容減壓, 再等壓膨脹
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【題目】如圖所示,一輕彈簧的左端固定,右端與一帶電小球相連接,小球靜止在光滑絕緣的水平面上,施加一個水平方向的勻強電場,使小球從靜止開始向右運動,則向右運動的這一過程中(運動過程中始終未超過彈簧的彈性限度) ( )
A. 小球動能最大時,小球電勢能最小
B. 彈簧彈性勢能最大時,小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能最大
C. 小球電勢能最小時,小球動能為零
D. 當(dāng)電場力和彈簧彈力平衡時,小球的動能最大
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【題目】如圖所示,某段滑雪雪道傾角為30°,總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運動員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑,加速度為g。在他從上向下滑到底端的過程中,下列說法正確的是( )
A. 運動員減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能
B. 運動員獲得的動能為mgh
C. 運動員克服摩擦力做功為mgh
D. 下滑過程中系統(tǒng)減少的機械能為mgh
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【題目】下面有關(guān)物理學(xué)史和物理學(xué)方法的說法中,不正確的有( )
A. 由a= 可知,物體的加速度又叫做速度的變化量,其值可由算出
B. 根據(jù)速度定義式v= ,當(dāng) 非常非常小時,就可以表示物體在t時刻的瞬時速度,該定義應(yīng)用了極限思想方法
C. 伽利略研究自由落體運動時,由于物體下落時間太短,不易測量,因此采用了“沖淡重力”的方法來測量時間,然后再把得出的結(jié)論合理外推
D. 在推導(dǎo)勻變速運動位移公式時,把整個運動過程劃分成很多小段,每一小段近似看作勻速直線運動,然后把各小段的位移相加,這里采用了微元法
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