【題目】如圖所示,橫截面積為S的薄壁熱水杯蓋扣在光滑水平桌面上,開始時內(nèi)部封閉有質(zhì)量為m、溫度為27℃、壓強為p0的理想氣體,當(dāng)封閉氣體溫度上升到57℃時,水杯蓋恰好被頂起(之前水杯蓋內(nèi)氣體的質(zhì)量保持不變),放出一定質(zhì)量的氣體后又落回桌面(之后水杯蓋內(nèi)氣體的質(zhì)量保持不變),其內(nèi)部壓強立即減為p0,溫度仍為57℃,經(jīng)過一段時間后,由于室溫的降低,蓋內(nèi)的氣體溫度降至-3℃,大氣壓強為p0,重力加速度為g。求:
①水杯蓋被頂起時放出氣體的質(zhì)量m;
②當(dāng)封閉氣體溫度下降至-3℃時,豎直向上提起杯蓋所需的最小力Fmin。
【答案】(1) (2)
【解析】①氣體進行等容變化,開始時,壓強為p0,溫度T0=(27+273)K=300K,設(shè)當(dāng)溫度上升到57℃且尚未放氣時,壓強為p1,溫度T1=(57+273)K=330K
根據(jù)查理定律有:
解得:p1=1.1p0
氣體放出前后有:1.1 p0V=p0(V+△V)
所以
解得:m=
②放氣后杯蓋內(nèi)的氣體壓強為p0,溫度T1=(57+273)K=330K,設(shè)氣體溫度下降至T2=(3+273)K=270K時,壓強為p2,有
解得:p2 =p2
當(dāng)杯蓋恰被頂起時有:p2S=Mg+ p0S
將杯蓋提起時所需的最小力滿足Fmin+ p2S=Mg+ p0S
解得:Fmin=0.28 p0S
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【題目】如圖所示,傾角為37°,長為L=16m的傳送帶,轉(zhuǎn)動速度為v=10m/s,動摩擦因數(shù)μ=0.5,在傳送帶頂端A處無初速度地釋放一個質(zhì)量為m=0.5kg的物體.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.求:物體從頂端A滑到底端B的時間.
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【題目】如圖甲所示,無限長通電直導(dǎo)線MN固定在絕緣水平面上,導(dǎo)線中通有圖乙所示的電流i(沿NM方向為正)。與R組成閉合電路的導(dǎo)線框ABCD同直導(dǎo)線處在同一水平面內(nèi),AB邊平行于直導(dǎo)線,則
A. 0~t0時間內(nèi),流過R的電流方向為C→R→D
B. t0~2t0時間內(nèi),流過R的電流方向為C→R→D
C. 0~t0時間內(nèi),導(dǎo)線框所受安掊力的大小先增大后減小
D. t0~2t0時間與2t0~3t0時間內(nèi),導(dǎo)線框所受安培力的方向均向右
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【題目】一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷如圖所示的一系列過程,AB、BC、CD、DA這四段過程在p-T圖像中都是直線,其中CA的延長線通過坐標(biāo)原點O,下列說法正確的是_________
A.A→B的過程中,氣體對外界放熱,內(nèi)能不變
B.B→C的過程中,單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)減少
C.C→D的過程中,氣體對外界做功,分子的平均動能減小
D.C→D過程與A→B相比較,兩過程中氣體與外界交換的熱量相同
E.D→A過程與B→C過程相比較,兩過程中氣體與外界交換的熱量相同
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【題目】一質(zhì)量為0.5kg的物塊靜止在水平地面上,物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.2,現(xiàn)給物塊一水平方向的外力F,F(xiàn)隨時間t變化的圖像如圖所示,若最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取重力加速度為,則
A. t=1s時物塊的動量大小為
B. t=1.5s時物塊的動量大小為
C. 時物塊的速度為零
D. 在3~4s的時間內(nèi),物塊受到的摩擦力逐漸減小
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【題目】為了測量小滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù),某同學(xué)從實驗室找到如下器材:桌面水平的桌子、不計厚度的長木板、天平、小滑塊(帶遮光片)、光電門計時器、刻度尺、游標(biāo)卡尺等。他將長木板的一端墊高,另一端固定在水平桌面上,并在木板上適當(dāng)位置固定光電門,將物塊從木板項端由靜止釋放。
①實驗中,他需要測量的物理量有_______
A.小滑塊的質(zhì)量m;
B.遮光片的寬度d;
C.木板的長度L;
D.木板頂端距水平桌面的高度h;
E.木板頂端到光電門的距離x;
F.滑塊通過光電門時遮光片的遮光時間t;
G.水平桌面的高度H。
②測遮光片寬度時游標(biāo)卡尺的讀數(shù)如圖所示,d= __________ mm。
③用①問中所選物理量表示動摩擦因數(shù)_______。
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【題目】電磁泵模型簡化為一個長方體,ab邊長為L1,左右兩側(cè)面是邊長為L2的正方形在泵頭通入導(dǎo)電劑后液體的電阻率為ρ,泵體所在處有方向垂直側(cè)面向外的磁場B,把泵體的上下兩表面接在電壓為U(內(nèi)阻不計)的電源上,理想電流表示數(shù)為I,若電磁泵和水面高度差為h,不計水在流動中和管壁之間的阻力,重力加速度為g。則
A. 泵體上表面應(yīng)接電源負極
B. 電源提供的電功率為
C. 增大液體的電阻率可獲得更大的抽液高度
D. 在t時間內(nèi)抽取水的質(zhì)量為m,這部分水離開電磁泵時的動能為UIt-mgh-I2t
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【題目】某興趣小組的同學(xué)用如圖1所示的裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣,實驗所用交流電源的頻率為50Hz。
(1)甲同學(xué)實驗時得到的紙帶點跡清晰且第1點與第2點間的距離為1.5cm,則造成該現(xiàn)象的主要操作原因是____________ 。
(2)乙同學(xué)按正確操作也得到一條點跡清晰的紙帶,在紙帶上選取一個點為計時零點,測出后面各點到該計時零點的距離h,及記錄各點對應(yīng)的時刻t,作出圖象如圖2所示,由實驗測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g=_________ m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),該同學(xué)從資料上查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>9.8m/s2,他發(fā)現(xiàn)重力加速度g的測量值與實際值有差異,造成這個差異的原因可能為________________ 。
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【題目】如圖所示為內(nèi)徑均勻的U型管,其內(nèi)部盛有水銀,右端封閉空氣柱長12cm,左端被一重力不計的活塞封閉一段長為10cm的空氣柱,當(dāng)環(huán)境溫度t1=270C時,兩側(cè)水銀面的高度差為2cm,已知大氣壓強p0=75cmHg,
①當(dāng)環(huán)境溫度保持不變時,向左側(cè)活塞上注水銀(左側(cè)玻璃管足夠長)要使兩側(cè)下部分水銀面的高度相等,應(yīng)向左側(cè)活塞上注入的水銀柱的長度為多少
②對右管中氣體加熱,當(dāng)右管中氣體溫度升高到多少時兩側(cè)下部分水銀高度差又變?yōu)?/span>2cm
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