【题目】如图所示,一水平放置的气缸,由截面积不同的两圆筒联接而成.活塞A、B用一长为3l的刚性细杆连接,B与两圆筒联接处相距l=1.0 m,它们可以在筒内无摩擦地沿左右滑动.A、B的截面积分别为、.A、B之间封闭着一定质量的理想气体.两活塞外侧(A的左方和B的右方)都是大气,大气压强始终保持为=1.0×105 Pa.活塞B的中心连一不能伸长的细线,细线的另一端固定在墙上.当气缸内气体温度为=540 K,活塞A、B的平衡位置如图所示,此时细线中的张力为=30 N.
(1)现使气缸内气体温度由初始的540 K缓慢下降,温度降为多少时活塞开始向右移动?
(2)继续使气缸内气体温度缓慢下降,温度降为多少时活塞A刚刚右移到两圆筒联接处?
【答案】(1) 450 K (2) 270 K
【解析】
(1).设气缸内气体压强为p1,F1为细线中的张力,则活塞A、B及细杆这个整体的平衡条件为:p0SA-p1SA+p1SB-p0SB+F1=0
解得:p1=p0+=1.2
只要气体压强p1p0,细线就会拉直且有拉力,活塞就不会移动.当气缸内气体等容变化,温度下降使压强降到p0时,细线拉力变为零,再降温时活塞开始向右移动,设此时温度为T2,压强为p2=p0,由查理定律:=,代入数据得:T2=450K.
(2).再降温细线松了,要平衡必有气体压强:p=p0,是等压降温过程,活塞右移,气体体积相应减少,当A到达两圆筒连接处时,温度为T3,由盖-吕萨克定律:=,=,代入数据得:T1=270K.
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【题目】(9分)如图,质量分别为、的两个小球A、B静止在地面上方,B球距地面的高度h=0.8m,A球在B球的正上方。 先将B球释放,经过一段时间后再将A球释放。 当A球下落t=0.3s时,刚好与B球在地面上方的P点处相碰,碰撞时间极短,碰后瞬间A球的速度恰为零。已知,重力加速度大小为,忽略空气阻力及碰撞中的动能损失。
(i)B球第一次到达地面时的速度;
(ii)P点距离地面的高度。
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【题目】如图所示,足够长传送带与水平方向的夹角为θ,物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮,与木块b相连,b的质量为m,开始时ab及传送带均静止,且a不受传送带的摩擦力作用,现将传送带逆时针匀速转动,则在b上升h高度(未与滑轮相碰)的过程中( )
A.物块A的质量为
B.摩擦力对a做的功等于物块ab构成的系统机械能的增加
C.摩擦力对a做的功等于物块a、b动能增加之和
D.任意时刻,重力对a、b做功的瞬时功率大小不相等
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【题目】在时刻,甲.乙两车分别从相距的两地,同时沿同一直线向同一方向行驶,甲车在前,以的初速度,大小为的加速度做匀减速运动;乙车在后,从静止开始以加速度做匀加速运动,求:
(1)从时刻起,甲车道停止运动经过的时间;
(2)如果乙车要在甲车停止前追上甲车,其加速度应满足的条件;
(3)若乙车的加速度,求在乙车追上甲车之前,两车的最远距离。
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【题目】如图(a)所示,在倾角的光滑固定斜面上有一劲度系数k=100N/m的轻质弹簧,弹簧下端固定在垂直于斜面的挡板上,弹簧上端拴接一质量m=2 kg的物体,初始时物体处于静止状态。取g=10 m/s2。
(1)求此时弹簧的形变量x0;
(2)现对物体施加沿斜面向上的拉力F,拉力F的大小与物体位移x的关系如图(b)所示,设斜面足够长。
a.分析说明物体的运动性质并求出物体的速度v与位移x的关系式;
b.若物体位移为0.1m时撤去拉力F,在图(c)中做出此后物体上滑过程中弹簧弹力f的大小随形变量的函数图像;并且求出此后物体沿斜面上滑的最大距离xm以及此后运动的最大速度vm。
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【题目】明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺庙倾侧,议欲正之,非万缗不可。一游僧见之,曰:无烦也,我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力FN,则
A. 若F一定,θ大时大
B. 若F一定,θ小时大
C. 若θ一定,F大时大
D. 若θ一定,F小时大
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【题目】下列说法正确的是
A.对黑体辐射的研究表明;随着温度的升高,辐射强度的最大值向波长较短的方向移动
B.汤姆逊发现电子,并提出了原子的核式结构模型
C.氡222的半衰期是3.8天,镭226的半衰期是1620年,所以一个确定的氡222核一定比一个确定的镭226先衰变
D.德布罗意指出微观粒子的动量越大,其对应的波长就越短
E.原子核越大,它的结合能越高,原子核能级越稳定
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【题目】图是用电流传感器(电流传感器相当于电流表,其电阻可以忽略不计)研究自感现象的实验电路,电源的电动势为,内阻为,自感线圈的自感系数足够大,其直流电阻值大于灯泡的阻值,在时刻闭合开关,经过一段时间后,在时刻断开开关.在图所示的图象中,可能正确表示电流传感器记录的电流随时间变化情况的是( )
A. B.
C. D.
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【题目】某同学利用单摆测定当地的重力加速度。
①实验室已经提供的器材有:铁架台、夹子、秒表、游标卡尺。除此之外,还需要的器材有________。
A.长度约为1m的细线
B.长度约为30cm的细线
C.直径约为2cm的钢球
D.直径约为2cm的木球
E.最小刻度为1cm的直尺
F.最小刻度为1mm的直尺
②该同学在测量单摆的周期时,他用秒表记下了单摆做50次全振动的时间,如图所示,秒表的读数为________s。
③该同学经测量得到6组摆长L和对应的周期T,画出L-T2图线,然后在图线上选取A、B两个点,坐标如图丙所示。则当地重力加速度的表达式g=________。处理完数据后,该同学发现在计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球的半径,这样________(选填“影响”或“不影响”)重力加速度的计算。
④该同学做完实验后,为使重力加速度的测量结果更加准确,他认为:
A.在摆球运动的过程中,必须保证悬点固定
B.摆线偏离平衡位置的角度不能太大
C.用精度更高的游标卡尺测量摆球的直径
D.测量周期时应该从摆球运动到最高点时开始计时
其中合理的有_________。
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