19.(10分)某物体在地球表面用弹簧秤测得重160牛,把该物体放在航天器中,若航天器以加速度a=g/2(g为地球表面的重力加速度)竖直上升,在某一时刻,将物体悬挂在同一弹簧秤上,测得弹簧秤的读数为90牛,不考虑地球自转影响,已知地球半径为R. 求:
(1)此时物体所受的重力;
(2)航天器距地面的高度.
18.(8分)某同学设计了一种温度装,其结构如图(A)所示,玻璃泡A内封有一定质量的气体,与A相连的细管B插在水银槽中,管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度,即环境温度,并可由B管上的刻度直接读出,设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计. 该同学在某大气压下提供不同的环境温度对B管进行温度刻,测量获得的数据及B管上的温度刻度如下表所示:
环境温度t(℃) |
-27 |
0 |
27 |
54 |
81 |
100 |
汞柱高x(cm) |
25.8 |
20.4 |
15 |
9.6 |
4.2 |
0.4 |
温度刻度t(℃) |
-27 |
0 |
27 |
54 |
81 |
100 |
该同学将上表中环境温度t(℃)和汞柱高x(cm)的数据输入图形计算器,绘制出x-T图像,如图(B)所示,请根据图像提供的信息:
(1)写出汞柱高度x随环境热力学温度T变化的函数关系式:
.
(2)推断出当时的大气压强值P0= cmHg,玻璃泡A内气体压强P与气体温度T的比例常量C= cmHg/K;
(3)由于大气压要随季节和天气的变化,所以用这种测温装置来测量温度不可避免地会产生误差,若有一次测量时大气压Po’比上述大气压Po低了1cmHg,那么此次测出的温度测量值与其实际的真实值相比是 (填“偏大”或“偏小”)的,测量值与真实值相差 ℃.
17.(6分)如图所示,是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图,其中做圆周运动的小物体质量为m,放置在未画出的圆盘上,圆周轨道的半径为r,力传感器测定的是向心力,光电传感器测定的是小物体的线速度.
(1)以下是在保持小物体质量和圆周轨道半径不变的条件下,根据某组实验所得数据作出的F-v、F-v2、F-v3三个图像;研究图像后,可得出向心力F与小物体速度v的关系是 .
(2)为了研究F与r成的关系,实验时除了保持小物体质量不变外,还应保持物理量
不变.
V(m·s-1) |
1 |
1.5 |
2 |
2.5 |
3 |
F(N) |
0.88 |
2 |
3.5 |
5.5 |
7.9 |
(3)上表是保持小物体质量不变,圆周轨道半径r=0.1m的条件下得到的一组数据,根据你已经学习过的向心力公式及上面的图线可以推算出,本实验中小物体的质量是
Kg.
16.(8分)1920年科学家斯特恩测定气体分子装置如图所示,A、B为一双层共轴圆筒形容器,外筒半径为R,内筒半径为r,可同时绕其几何轴以同一角速度ω高速旋转,其内部抽成高度真空. 沿几何轴装有一根镀银的铂丝K,在铂丝上通电使其加热,银分子(即原子)蒸发成气体,其中一部分分子穿过A筒的狭缝a射出到达B筒的内表面. 由于分子由内筒到达外筒需要一定时间. 若容器不动,这些分子将到达外筒内壁上的b点;若容器转动,从a穿过的这些分子仍将沿原来的运动方向到达外筒内壁,但容器静止时的b点已转过弧长S到达b′点.
(1)这个实验运用了 规律来测定;
(2)测定该气体分子的最大速度大小表达式为 。
(3)采用的科学方法是下列四个选项中的 。
A.理想实验法 B.建立物理模型法
C.类比法 D.等效替代法
15.(4分)惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中,这个系统的重要元件之一是加速度计. 加速度计构造原理的示意图如 图,沿弹道长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块,滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连,两弹簧的另一端与固定臂相连,滑块原来静止,弹簧都处于自然长度. 滑块上有指针,可通过标尺测出滑块的位移,然后通过控制系统进行制导. 设某段时间内导弹沿水平方向运动,指针向左偏离O点的距离为s,则这段时间内导弹的加速度( )
A.方向向左,大小为ks/m B.方向向右,大小为ks/m
C.方向向左,大小为2ks/m D.方向向右,大小为2ks/m
14.(4分)图(A)、(B)为水波传播的先后两个时刻的情景,试比较两图中水面上树叶的位置,可以得出的结论是 .
13.用细绳拴一个质量为m的小球,小球将固定在墙上的轻弹簧压缩的距离为x,如图所示,将细线烧断后 ( )
A.小球立即做平抛运动
B.小球的加速度立即为g
C.小球脱离弹簧后做匀变速运动
D.小球落地时动能大于mgh
12.如图所示的气缸内,一弹簧将活塞与气缸右壁相接,活塞两边都封闭了理想气体,温度为T时,活塞静止在图示位置,此时弹簧长度为L,现使两边气体温度都升高到T′,当活塞重新达到平衡位置时,弹簧长度为L′. 已知弹簧的自由伸长长度为L0,活塞与气缸的摩擦不计,那么下列判断中正确的是 ( )
A.如果L>L0,则L′>L
B.如果L<L0,则L′<L
C.不论L与L0大小关系如何,总有L<L′
D.不论L与L0大小关系如何,总有L>L′
11.我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星. 某双星由质量不等的星体S1和S2构成,两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动. 由天文观察测得其运动周期为T,S1到C点的距离为r1,S1和S2的距离为r,已知引力常量为G. 由此可求出S2的质量为 ( )
A. B. C. D.
9.如图所示为两列沿同一绳子相向传播的简谐横波在某时刻的波形图,虚线表示甲波,实线表示乙波,M为绳上x=0.2m处的质点,则下列说法中正确的是 ( )
A.这两列波将发生干涉现象;质点M的振动始终加强
B.由图示时刻开始,再经甲波周期的1/4,M将位于波谷
C.甲波的速度v1与乙波的速度v2一样大
D.因波的周期未知,故两列波波速的大小无法比较
|
A.水银和玻璃管的加速度都等于重力加速度
B.水银和玻璃管的加速度都不等于重力加速度
C.水银的加速度在变大
D.玻璃管的加速度在变小
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