【题目】如图所示,粗细均匀、两端开口的U管竖直放置,两管的竖直部分高度为20cm,水平部分BC长14cm,内径很小,空气柱将管内水银分隔成左右两段。当空气柱温度为T0=273K、长为L0=8cm时,BC管内左边水银柱长2cm,AB管内水银柱长也为2cm。已知大气压强p0=76cmHg,求:
①右边水银柱总长是多少?
②当空气柱温度升高到546K时,左边的水银柱与右边水银柱上表面高度差是多少?
③在保证水银不溢出的情况下,温度至少要升高到多少,空气柱长度最长?
【答案】①6cm;②3.6cm③980K
【解析】
①因为水银柱处于平衡状态,则有
解得:
右边水银柱总长是
②当左边水银全部进入AB管时,右边竖直管中水银柱高也为4cm,此时气体压强为P2=80cmHg,空气柱长度L2=(8+2+2)cm=12cm
对封闭气体,初态:p1=78cmHg,L1=8cm,T0=273K
由理想气体状态方程
得
T2=420K<546K
所以当空气柱温度升高到546K时,左侧的水银柱已经全部进入到左管中,这时空气柱长度为L3,由理想气体状态方程
可得
L3=15.6cm
这时左边的水银柱与右边水银柱上表面高度差
③当左管中水银柱上表面恰好上升到管口时,空气柱长度最长,此时右边有2cm长的水银柱停在管的水平部分,则空气柱总长为:L4=(20-4)cm+(14-2)cm=28cm
这时空气柱发生等压变化,则有
解得
T4=980K
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【题目】如图所示是俄罗斯名将伊辛巴耶娃撑杆跳时的情景,若不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 在撑杆的过程中杆对她的弹力大于她对杆的压力
B. 在撑杆上升过程中,她始终处于超重状态
C. 在空中下降过程中她处于失重状态
D. 她落到软垫后一直做减速运动
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【题目】从氢气放电管可以获得氢原子的光谱,1885年,巴尔末发现这些谱线能够用一个公式表示,即:,其中n = 3,4,5,…,R = 1.10 × 107 m1,这个公式称为巴尔末公式。如图所示为氢原子光谱中的三条谱线,下列对这三条谱线的描述正确的是( )
A.Hα谱线光子能量最大
B.Hβ谱线是电子由激发态向基态跃迁时发出的
C.Hγ谱线是电子在两个激发态间跃迁时发出的
D.每条谱线对应核外电子绕核旋转的一条轨道,任一谱线的频率等于电子做圆周运动的频率
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【题目】某实验小组欲以图甲所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”.图中A为小车,B为装有砝码的小盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与打点计时器相连,小车的质量为,小盘(及砝码)的质量为.
(1)下列说法正确的是(______)
A.实验时先放开小车,再接通打点计时器的电源
B.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
C.本实验中应满足远小于的条件
D.在用图象探究小车加速度与质量的关系时,应作图象
(2)实验中,得到一条打点的纸带,如图乙所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T,且间距、、、、、已量出,则小车加速度的计算式a=________________________.
(3)某同学平衡好摩擦阻力后,在保持小车质量不变的情况下,通过多次改变砝码重力,作出小车加速度a与砝码重力F的图象如图丙所示.若牛顿第二定律成立,重力加速度,则小车的质量为__________ ,小盘的质量为__________ .(保留2位有效数字)
(4)实际上,在砝码的重力越来越大时,小车的加速度不能无限制地增大,将趋近于某一极限值,此极限值为___________. ()
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【题目】如图所示,现有一个检验某种防护罩承受冲击力的装置,M是半径为R=0.9m的固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道,轨道上端切线水平。M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪,可发射速度不同的质量m=0.01kg的小钢珠,假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M的上端点,水平飞出后落到曲面N的某一点上,N为待检验的固定曲面,该曲面在竖直面内的截面为半径的圆弧,圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点。求:
(1)钢珠刚进入轨道时的动能;
(2)钢珠脱离轨道最高点到落到圆弧N所用时间;
(3)改变弹簧的压缩量,在确保能经过M的情况下,能否找到垂直打到曲面N的钢珠,并简要说出你的理由。
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【题目】如图所示,质量为m的木块,被水平力F紧压在倾角为θ=60°的墙面上处于静止状态.则关于木块的受力情况、墙面对木块的作用力(压力与摩擦力的合力),下列说法正确的是( )
A. 墙面对木块一定有压力
B. 墙面对木块一定有摩擦力
C. 墙面对木块的作用力大小为F
D. 墙面对木块的作用力大小为
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【题目】如图所示,通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd。则( )
A.若线圈向右平动,其中感应电流方向是adcba
B.若线圈竖直向下平动,无感应电流产生
C.当线圈以ab边为轴转动时,其中感应电流方向是adcba
D.当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是abcda
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【题目】某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。
(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在________方向(填“水平”或“竖直”)。
(2)弹簧自然悬挂,待弹簧静止时,长度记为L0;弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10 g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表:
代表符号 | L0 | Lx | L1 | L2 | L3 | L4 | L5 | L6 |
数值(cm) | 25.35 | 27.35 | 29.35 | 31.30 | 33.4 | 35.35 | 37.40 | 39.30 |
表中有一个数值记录不规范,代表符号为________。由表可知所用刻度尺的最小分度为________。
(3)如图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与________的差值(填“L0”或“Lx”)。
(4)由图可知弹簧的颈度系数为________N/m;通过图和表可知砝码盘的质量为________g(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8 m/s2)。
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【题目】如图,绳CO与竖直方向成,O为一轻质滑轮,物体A与B用跨过定滑轮的细绳相连且保持静止,已知B所受的重力为100N,地面对B的支持力为80N,求
(1)物体B与地面间的摩擦力大小
(2)物体A的重力大小
(3)绳CO的拉力大小
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