【题目】内壁光滑的汽缸通过活塞封闭有压强为1.0×105Pa、温度为27℃的气体,初始活塞到汽缸底部距离为50cm,现对汽缸加热,气体膨胀而活塞右移。已知汽缸横截面积为200cm,总长为100cm,大气压强为1.0×105Pa。
(1)计算当温度升高到927℃时,缸内封闭气体的压强;
(2)若在此过程中封闭气体共吸收了800J的热量,试计算气体增加的内能。
【答案】(1) 2.0×105 Pa (2) -200 J
【解析】(1)由题意可知,在活塞移动到汽缸口的过程中,气体发生的是等压变化。设活塞的横截面积为S,活塞未移动时封闭气体的温度为T1,当活塞恰好移动到汽缸口时,封闭气体的温度为T2,则由盖吕萨克定律可知:,又T1=300 K
解得:T2=600K,即327℃,因为327℃<927℃,所以气体接着发生等容变化,设当气体温度达到927℃时,封闭气体的压强为p,由查理定律可以得到:
代入数据整理可以得到:p=2.0×105 Pa。
(2)由题意可知,气体膨胀过程中活塞移动的距离Δx=1m-0.5m=0.5m,故大气压力对封闭气体所做的功为 W=-p0SΔx,
代入数据解得:W=-1 000 J,
由热力学第一定律ΔU=W+Q
得到:ΔU=-1 000 J+800 J=-200 J。
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【题目】如图所示,长为R的轻杆一端拴有一个小球,另一端连在光滑的固定轴O上,现在最低点给小球一水平初速度,使小球能在竖直平面内做完整圆周运动,不计空气阻力,则( )
A. 小球通过最高点时的最小速度为
B. 若小球通过最高点时速度越大,则杆对小球的作用力越大
C. 若小球在最高点的速度大小为,则此时杆对小球作用力向下
D. 若小球在最低点的速度大小为,则小球通过最高点时对杆无作用力
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【题目】图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线________。每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛__________________。
(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为________m/s。(g=9.8m/s2)
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长L=5cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为_______m/s;B点的竖直分速度为_______m/s。(g=10m/s2)
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【题目】在做“用油膜法估测分子的大小”实验时,将6mL的油酸溶于酒精中制成104mL的油酸酒精溶液。用注射器取适量溶液滴入量筒,测得每滴入75滴,量筒内的溶液增加1mL.用注射器把1滴这样的溶液滴入表面撒有痱子粉的浅水盘中,把玻璃板盖在浅盘上并描出油酸膜边缘轮廓,如图所示。已知玻璃板上正方形小方格的边长为1cm,则油酸膜的面积约为______m2(保留两位有效数字).由以上数据,可估算出油酸分子的直径约为______m(保留两位有效数字).
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【题目】如图甲,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以验证机械能守恒定律。某同学设计了图乙装置来完成同样的实验。
(1)下列关于图乙装置的说法中,能减小实验误差的是______.
A. 用夹子夹住纸带上端避免手提纸带因抖动而造成摩擦的增大
B. 用复夹和铁架台台面固定住打点计时器能使装置更加稳定
C. 选用重锤连接纸带要比用夹子和重物连接纸带下落时阻力小
D. 用图乙方式可以节省纸带,让点迹更为密集
(2)图丙是某次实验所得到的一条点迹较为清晰的纸带的一段,经过测量计算后,某同学画出了如图丁所示的Eh图线,则他所画图线选取的零势能点为图丙中打点计时器打下______(选填“1点”或“11点”)时物体所在的位置,图丁中表示动能随高度变化的曲线为______选填“图线A”或“图线B”),
(3)图丁中的h1=58.5mm和h2=390.0mm两处机械能E1与E2大小关系为E1______E2(选填“大于”、“等于”或“小于”).
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【题目】关于做简谐运动的单摆,下列说法正确的是
A. 单摆经过平衡位置时合力为零
B. 摆角小于5°时,摆球合力的大小跟摆球相对平衡位置的位移大小成正比
C. 只有在最高点时,回复力才等于重力和摆线拉力的合力
D. 摆球在任意位置处,回复力都不等于重力和摆线拉力的合力
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【题目】质量为3m足够长的木板静止在光滑的水平面上,木板上依次排放质量均为m的木块1、2、3,木块与木板间的动摩擦因数均为μ。现同时给木块l、2、3水平向右的初速度v0、2v0、3v0,已知重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. 1木块相对静止前,木板是静止的
B. 1木块的最小速度是
C. 2木块的最小速度是
D. 木块3从开始运动到相对静止时位移是
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【题目】嫦娥工程分为三期,简称“绕、落、回”三步走。我国发射的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器,该卫星先在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动,再经变轨后成功落月。已知月球的半径为R,引力常量为G,忽略月球自转及地球对卫星的影响。则以下说法正确的是
A. 物体在月球表面自由下落的加速度大小为
B. “嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为
C. 月球的平均密度为
D. 在月球上发射月球卫星的最小发射速度为
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【题目】如图所示,带有孔的小球A套在粗糙的倾斜直杆上,与正下方的小球B通过轻绳连接,处于静止状态.给小球B施加水平力F使其缓慢上升,直到小球A刚要滑动.在此过程中( )
A. 水平力F的大小不变
B. 杆对小球A的支持力不变
C. 轻绳对小球B的拉力先变大后变小
D. 杆对小球A的摩擦力先变小后变大
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