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一圆柱形气缸,质量M为10 kg,总长度L为40 cm,内有一厚度不计的活塞,质...

一圆柱形气缸,质量M为10 kg,总长度L为40 cm,内有一厚度不计的活塞,质量m为5 kg,截面积S为50 cm2,活塞与气缸壁间摩擦不计,但不漏气,当外界大气压强p0为1105 Pa,温度t0为7C时,如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来,如图所示,气缸内气体柱的高L1为35 cm,g取10 m/s2.求:

此时气缸内气体的压强;

当温度升高到多少摄氏度时,活塞与气缸将分离

 

(1);(2) 【解析】 试题分析:(1)以气缸为研究对象,受力分析,受到重力、外界大气压力,气缸内气体的压力,根据平衡条件得: 则:。 (2)温度升高,气缸内气体的压强不变,体积增大,根据气体等压变化方程得: 当活塞与气缸将分离时,气柱的总长度为,代入数据得: 解得:。 考点:理想气体状态方程 【名师点睛】能够把力学中的受力分析和平衡知识运用到理想气体变化的问题中。根据题目找出气体的变化的物理量和不变的物理量,以气缸为研究对象,受力分析,利用平衡即可求出此时封闭气体的压强;温度升高,气缸内气体的压强不变,体积增大,根据气体方程列出等式求解。  
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考点分析:
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下列叙述中正确的是       

A. 已知水的摩尔质量和水分子的质量,可以计算出阿伏加德罗常数

B. 布郎运动就是分子的无规则运动

C. 对理想气体做功,内能不一定增加

D. 分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大

E. 用活塞压缩汽缸内的理想气体,对气体做了3.0×105J的功,同时气体向外界放出1.5×105J的热量,则气体内能增加了1.5×105J

 

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如图所示,半径为L1=2m的金属圆环内上、下半圆各有垂直圆环平面的有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B1= T.长度也为L1、电阻为R的金属杆ab,一端处于圆环中心,另一端恰好搭接在金属环上,绕着a端沿逆时针方向匀速转动,角速度为ω= rad/s.通过导线将金属杆的a端和金属环连接到图示的电路中(连接a端的导线与圆环不接触,图中的定值电阻R1=R,滑片P位于R2的正中央,R2的总阻值为4R),图中的平行板长度为L2=2m,宽度为d=2m.图示位置为计时起点,在平行板左边缘中央处刚好有一带电粒子以初速度v0=0.5m/s向右运动,并恰好能从平行板的右边缘飞出,之后进入到有界匀强磁场中,其磁感应强度大小为B2,左边界为图中的虚线位置,右侧及上下范围均足够大.(忽略金属杆与圆环的接触电阻、圆环电阻及导线电阻,忽略电容器的充放电时间,忽略带电粒子在磁场中运动时的电磁辐射的影响,不计平行金属板两端的边缘效应及带电粒子的重力和空气阻力)求:

(1)在0~4s内,平行板间的电势差UMN

(2)带电粒子飞出电场时的速度;

(3)在上述前提下若粒子离开磁场后不会第二次进入电场,则磁感应强度B2应满足的条件.

 

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如图所示,一质量为m的小球C用轻绳悬挂在O点,小球下方有一质量为2m的平板车B静止在光滑水平地面上,小球的位置比车板略高,一质量为m的物块A以大小为v0的初速度向左滑上平板车,此时AC间的距离为d,一段时间后,物块A与小球C发生碰撞,碰撞时两者的速度互换,且碰撞时间极短,已知物块与平板车间的动摩擦因数为μ ,重力加速度为g,若AC之前物块与平板车已达共同速度,求:

(1)AC间的距离dv0之间满足的关系式;

(2)要使碰后小球C能绕O点做完整的圆周运动,轻绳的长度l应满足什么条件?

 

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有一约7V数码电池,无法从标签上看清其电动势等数据。现要更加准确测量其电动势E和内电阻r,实验室备有下列器材:

A.电流表(量程0.6 A,内阻为3Ω)    

B.电压表(量程3 V,内阻为3 kΩ)

C.电压表(量程30 V,内阻为30 kΩ)    

D.定值电阻R1=500Ω

E.定值电阻R2=5000Ω                      

F.滑动变阻器(阻值范围0~30Ω)

G.开关及导线

(1)该实验中电压表应选______,定值电阻应选______。(均选填选项前的字母序号)

(2)电路图如图所示,将实物连线图补充完整_________

      

(3)若将滑动变阻器滑片滑到某一位置,读出此时电压表读数为U,电流表读数为I,则电源电动势和内阻间的关系式为________

 

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用如图所示的实验装置验证m1m2组成的系统机械能守恒。m2在高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。如图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),所用电源的频率为50 Hz,计数点间的距离如图所示。已知m1=50 g、m2=150 g,请计算:(当地重力加速度取10 m/s2,计算结果均保留两位有效数字)

(1)计数点5的瞬时速度v5= _________m/s;

(2)在计数点05的过程中,系统动能的增量ΔEk____ J;系统重力势能的减少量ΔEp____ J。

 

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