横截面积分别为的汽缸A、B竖直放置,底部用细管连通,气缸A中有定位卡环。现用质量分别为=4.0 kg、=2.0 kg的活塞封闭一定质量的某种理想气体,当气体温度为27℃时,活塞A恰与定位卡环接触,此时封闭气体的体积为=300 mL,外界大气压强为=1.0×105 Pa。(g取10m/s2)
(i)使气体温度缓慢升高到57℃时,求此时封闭气体的体积;
(ii)保持气体的温度57℃不变,用力缓慢压活塞B,使封闭气体体积恢复到,此时封闭气体的压强多大?活塞A与定位卡环间的弹力多大?
一定质量的某种理想气体由状态A经过图中所示过程缓慢变到状态B,在此过程中 (填入选项前的字母,有填错的不得分)
A.气体的密度一直变小
B.气体的密度一直变大
C.气体的内能一直增加
D.气体的内能一直减小
电动机带动滚轮匀速转动,在滚轮的作用下,将金属杆从最底端A送往倾角θ=30°的足够长斜面上部.滚轮中心B与斜面底部A的距离为L=6.5m,当金属杆的下端运动到B处时,滚轮提起,与杆脱离接触.杆由于自身重力作用最终会返回斜面底部,与挡板相撞后,立即静止不动.此时滚轮再次压紧杆,又将金属杆从最底端送往斜面上部,如此周而复始.已知滚轮边缘线速度恒为v=4m/s,滚轮对杆的正压力FN=2×104N,滚轮与杆间的动摩擦因数为μ=0.35,杆的质量为m=1×103Kg,不计杆与斜面间的摩擦,取g=10m/s2 。
求:(1)在滚轮的作用下,杆加速上升的加速度;
(2)杆加速上升至与滚轮速度相同时前进的距离;
(3)每个周期中电动机对金属杆所做的功;
(4)杆往复运动的周期.
图示为宇宙中一恒星系的示意图,A为该星系的一颗行星,它绕中央恒星O 的运行轨道近似为圆.已知引力常量为G ,天文学家观测得到A 行星的运行轨道半径为R0,周期为T0.
(l)中央恒星O 的质量是多大?
(2)经长期观测发现,A 行星的实际运行轨道与理论轨道有少许偏差,并且每隔t0时间其运行轨道偏离理论轨道最大,天文学家认为出现这种现象的原因可能是A 行星外侧还存在着一颗未知的行星B (假设其运行的圆轨道与A 在同一平面内,且与A 的绕行方向相同).根据上述现象和假设,试估算未知行星的运动周期和轨道半径.
某探究学习小组的同学欲探究恒力做功与物体动能变化的关系,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到打点计时器所用的学生电源一台、天平、刻度尺、导线、复写纸、纸带、小桶和沙子若干。当小车连接上纸带,用细线通过滑轮挂上小沙桶。
(1)某同学的实验步骤如下:用天平称量小车的质量M和沙与桶的总质量m。让沙桶带动小车加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L,算出这两点的速度v1与v2。
①本实验装置图(准备放开小车时刻)中有什么缺点或错误?
②要完成本实验,还缺哪些重要实验步骤?
③本实验认为小车所受合外力等于沙桶重力,则应控制的实验条件是什么?
(2)在实验操作正确的前提下,若挑选的一条点迹清晰的纸带如下图所示,已知相邻两个点间的时间间隔为T,从A点到B、C、D、E、F点的距离依次为s1、s2、s3、s4、s5(图中未标s3、s4、s5),则由此可求得纸带上由B点到E点所对应过程中,合外力对小车所做的功W= ;该小车动能改变量的表达式为△EK= (结果用题中已知物理量的符号表示);在误差允许范围内若满足 ,则动能定理得证
利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案:
a.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v。
b.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v= 计算出瞬时速度v。
c.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过h= 计算出高度h。
d.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v。
以上方案中只有一种正确,正确的是 。(填入相应的字母)