题目列表(包括答案和解析)
(9分)气垫导轨装置如图甲所示,由导轨、滑块、挡光条、光电门等组成.气垫导轨工作时可忽略滑块所受的摩擦力。用数字计时器测量滑块通过光电门的时间,从而计算滑块通过光电门时的速度。测量时,在滑块上插一块挡光条,如图所示。当光电门中有物体通过时与之连接的数字计时器(图中未画出)能够显示挡光时间。
如图所示,某同学用一端安装有光电门的上述气垫导轨AB做验证机械能守恒定律的实验。实验中,B端放在水平桌面上,而A端用完全相同的小木块垫高,将滑块自A端由静止释放,由数字计时器记录挡光时间。通过调整A端所垫小木块的数量,改变下落高度,再重复做实验,已知挡光条长度为4.00 cm,。
①A端所有小木块的高度之和即为滑块滑动过程中下落的高度。用游标卡尺测量其中一块小木块的高度如图,其读数为_________cm。
②某次实验中,滑块通过光电门时,数字计时器显示挡光时间为2×10-2S,则小滑块通过光电门的速度为___ __m/s。(保留三位有效数字)
③根据实验中测量的速度v,滑块下落的高度h,做出随下落的高度h变化的图象,下列各图中正确的是 。
④若滑块是从C点由静止释放的,还想完成验证机械能守恒定律实验。必须测量下列哪些物理量 。
A.数字计时器显示的挡光时间 B . 滑块的质量
C. BC两点的高度差 D.AB和BC的长度,所有小木块的高度
汽缸长L=1 m(汽缸厚度可忽略不计),固定在水平面上,汽缸中有横截面积为S=100 cm2的光滑活塞封闭了一定质量的理想气体,当温度为t=27℃,大气压强Po=1.0×105 Pa时,活塞距气缸底部距离为Lo=0.4 m.现缓慢拉动活塞,拉力的最大值为F=500 N,如图所示,求:
(1)温度保持不变,能否将活塞从汽缸中拉出?
(2)保持拉力的最大值不变,汽缸中气体温度至少为多少摄氏度时,才能将活塞从汽缸中拉出?
(3)若把上述系统放在光滑水平面上,且气缸的质量是活塞质量的2倍,在F=500 N的水平拉力作用下运动,保持温度不变,达到稳定时活塞到气缸底部的距离多远?
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