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如图,在大气中有一水平放置的固定圆筒,它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成,...

如图,在大气中有一水平放置的固定圆筒,它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成,各部分的横截面积分别为2S、和S。已知大气压强为P0,温度为T0。两活塞A和B用一根长为4l的不可伸长的轻线相连,把温度为T0的空气密封在两活塞之间.此时两活塞的位置如图所示。(活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略)

(i)现对被密封的气体缓慢加热,当活塞B向左移动距离刚好为l时,求封闭气体的温度;

(ii)当气体温度缓慢上升到2 T0时,求两活塞之间轻线的拉力。

 

(i) (ii) 【解析】试题分析:对活塞A、B根据平衡条件列式,即可求出封闭气体压强;活塞向左移动,气缸内的气体发生等压变化,根据盖-吕萨克定律即可求解活塞B向左移动距离刚好为l时,封闭气体的温度;气缸气体发生等容变化,由查理定律求出温度为2T0时的气体压强,再对活塞A根据受力平衡求出两活塞之间轻线的拉力。 (i) 设加热前,被封闭气体的压强为,轻线的张力为f,根据平衡条件有: 对活塞A: 对活塞B: 解得: 即被封闭气体的压强与大气压强相等,轻线处在拉直的松弛状态,这时气体的体积为: 对气体加热时,被密封气体温度缓慢升高,两活塞一起向左缓慢移动,气体体积增大,压强保持不变,若持续加热,此过程会一直持续到活塞向左移动的距离等于l为止,这时气体的体积为: 根据盖-吕萨克定律得: 解得: (ii)由于时,活塞已无法移动,被密封气体的体积保持V 2不变,由查理定律得: 解得: 对活塞A受力分析 解得: 点睛: 本题重点在于对被封闭气体状态变化的讨论,依据给定的情形,气体会做两种变化:等压变化、等容变化,能讨论出来这两点是本题的关键。  
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考点分析:
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下列说法正确的是             

A. 布朗运动就是液体分子的热运动

B. 物体温度升高,并不表示物体内所有分子的动能都增大

C. 内能可以全部转化为机械能而不引起其他变化

D. 分子间距等于分子间平衡距离时,分子势能最小

E. 一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行

 

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某种弹射装置的示意图如图所示,光滑的水平导轨MN右端N处与倾斜传送带理想连接,传送带长度L=15.0m,皮带以恒定速率v=5.0m/s 顺时针转动。三个质量均为m=1.0kg 的滑块A、B、C置于水平导轨上,B、C之间有一段轻弹簧刚好处于原长,滑块B与轻弹簧连接,C未连接弹簧,BC处于静止状态且离N点足够远,现让滑块A以初速度v0=6.0m/s 沿B、C连线方向向B运动,A与B碰撞后粘合在一起,碰撞时间极短。滑块C脱离弹簧后滑上倾角θ=37o传送带,并从顶端沿传送带方向滑出斜抛落至地面上。已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数μ=0.8,重力加速度g=10m/s2 sin37o=0.6,cos37o=0.8,求:

(1)滑块A、B碰撞时损失的机械能; 

(2)滑块C在传送带上因摩擦产生的热量Q

(3)若每次实验开始时滑块A的初速度v0大小不相同,要使滑块C滑离传送带后总能落至地面上的同一位置,则v0的取值范围是什么?(结果可用根号表示)

 

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如图所示,倾角为θ=37o的粗糙斜面的底端有一质量m=1 kg、带有凹槽的小滑块,小滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25。现小滑块以某一初速度v从斜面底端上滑,同时在斜面底端正上方有一小球以v0水平抛出,经过t=0.4s,小球恰好沿垂直斜面方向落入正在上滑的小滑块凹槽中。已知sin37o=0.6,cos37o=0.8,取g=10m/s2

求:

(1)小球水平抛出的初速度v0

(2)小滑块的初速度v

 

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物理兴趣小组的同学要探究一质地均匀的圆柱形热敏电阻的电阻率随温度变化的规律

(1)利用以下实验器材设计实验研究热敏电阻的阻值随温度变化的规律:

A.热敏电阻(常温下约300 Ω)

B.温度计

C.电流表A1(60 mA,约10 Ω)

D.电流表A2(3 A,约0.1 Ω)

E.电压表V(6 V,约15 Ω)

F.滑动变阻器R1(500 Ω0.5 A)

G.滑动变阻器R2(5 Ω2 A)

H.蓄电池(9 V,0.05 Ω)

I.开关一个,导线若干

要求通过热敏电阻的电流从零开始增大,电流表应选择________,滑动变阻器应选择________(填器材前的字母标号)

请你将图1中的实验器材连接成测量电路

(2)实验的主要步骤:

a.在烧杯中加入适量冷水和冰块,形成冰水混合物,正确连接电路,闭合开关,记录电流表、电压表的示数和温度计的示数,断开开关;

b.在烧杯中添加少量热水,闭合开关,记录电流表、电压表示数和温度计的示数,断开开关;

c.重复b的操作若干次,测得多组数据

若某次测量中,温度计的示数为t,电流表、电压表的示数分别为IU,则温度为t时热敏电阻的阻值为________

若他们得到的热敏电阻的阻值随温度变化的图象如图2所示,则热敏电阻的阻值随温度变化的函数关系为R________

 

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某课外活动小组通过如图甲所示的实验装置测量动摩擦因数。将一木板用垫块垫高形成斜面,在木板底端B处固定一个光电门以测量滑块通过该处时的速度,实验时滑块由距地面h高的A处静止释放,测出滑块滑到B点的速度v,改变垫块的数量,从而改变木板的倾斜程度,但始终保持释放点A到B点的水平距离(即B、C间的距离)L=0.8m不变。重复实验,最后做出如图乙所示的h-v2图象。

(1)木板倾斜程度更大时,为了保证L不变,滑块下滑到底端B点的位移将___(填“变大”、“变小”或“不变”)

(2)滑块与木板间的动摩擦因数μ=____

(3)若所用木板更粗糙些,重复上述实验步骤,得到的图象的斜率将____(填“变大”、“变小”或“不变”)

 

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