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如图所法,固定在地面上的一根足够长的内壁光滑的水平圆管内,有两个可左右自由滑动的...

如图所法,固定在地面上的一根足够长的内壁光滑的水平圆管内,有两个可左右自由滑动的活塞A和B,两活塞之间封闭着一定质量的气体,现有一块粘土C,以EK0的初动能水平飞行撞到A上,并与之粘在一起.已知A、B、C三者质量相等,封闭的气体质量不计,且与外界没有热传递.
求:封闭的气体的内能增加的最大值.

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粘土C与A碰撞,根据动量守恒定律求出碰后共同速度.A活塞(连同C)向右运动,压缩气体,封闭气体的压强增大,活塞B受到的封闭气体的压力大于大气压力,B将向右做加速运动,A向右做减速运动,只要A的速度大于B的速度,两活塞间距离就减小;当B的速度大于A的速度后,两活塞间的距离增大,所以当A、B速度相等时,两活塞之间的气体压缩量最大,外界对气体做功最大,气体的内能增加最大,根据系统动量守恒求得共同速度,根据能量守恒求解气体的内能增加的最大值. 【解析】 设的初速度为v,则Ek0=mv2 C、A碰撞后瞬间,两者有共同速度,设为v1, 根据动量守恒定律   mv=2mv1   v1=v 分析两活塞的运动情况:A活塞(连同C)向右运动后,压缩气体,封闭气体的压强增大,活塞B受到的封闭气体的压力大于大气压力,B将向右做加速运动,A向右做减速运动,只要A的速度大于B的速度,两活塞间距离就减小;当B的速度大于A的速度后,两活塞间的距离增大,所以当A、B速度相等时,两活塞之间的气体压缩量最大,外界对气体做功最大,气体的内能增加最大.设此时它们的速度为v2,   mv=3mv2   v2=v 气体增加的内能等于C、A、B三者在气体压缩前、后动能之和的差值 △E=EKC1+EKA1-(EKC2+EKA2+EKB2)=-=-=0.5Ek0-Ek0=0.17EK0 答:封闭的气体的内能增加的最大值为0.17EK0.
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考点分析:
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火星和地球绕太阳的运动可以看作为同一平面内同方向的匀速圆周运动,已知火星的轨道半径R=1.5×1011m,地球的轨道半径r=1.0×1011m,从如图所示的火星与地球相距最近的时刻开始计时,估算火星再次与地球相距最近需多少地球年?(保留两位有效数字)

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求:金属棒抛出后电容器两端电压有多高?

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20世纪40年代,我国著名物理学家朱洪元先生提出,电子在匀强磁场中做匀速圆周运动时会发出“同步辐射光”,辐射光的频率是电子做匀速圆周运动每秒转数的k倍.大量实验不但证实了这个理论是正确的,而且准确测定了k值.近年来,同步辐射光已被应用在大规模集成电路的光刻工艺中.若电子在某匀强磁场中做速圆周运动时产生的同步辐射光的频率为f,电子质量为m、电量为e,不计电子发出同步辐射光时所损失的能量以及对其运动速率和轨道的影响,求:
(1)匀强磁场磁感应强度B的大小.
(2)若测出电子做匀速圆周运动的轨道半径为R,求其运动的速率.
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阅读以下材料:
冬、春季节降水量小,广东沿海附近江河水位较低,涨潮时海水倒灌,出现所谓“咸潮”现象,使沿海地区的城市自来水的离子浓度增高,水质受到影响.
为了研究咸潮出现的规律,某同学设计了一个监测河水电阻率的实验.他在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极,如图(1)所示,两电极相距L=0.314m,其间充满待测的河水.安装前他用如图(2)游标卡尺(图为卡尺的背面)测量玻璃管的内径,结果如图(3)所示.
他还选用了以下仪器:量程15V、内阻300kΩ的电压表,量程300 μA、内阻50Ω的电流表,最大阻值1kΩ的滑动变阻器,电动势E=12V、内阻r=6Ω的电池组,开关等各一个,以及导线若干.图(4)坐标中包括坐标为(0,0)的点在内的9个点表示他测得的9组电流I、电压U的值.
根据以上材料完成以下问题:
(1)测量玻璃管内径时,应图(2)中的游标卡尺中的A、B、三部分中的______与玻璃管内壁接触(填代号).
(2)玻璃管的内径d=______mm.
(3)求水的电阻率ρ多大?(要写推导和计算过程,最后结果保留两位有效数字)
(4)图(5)中的仪器实物部分已连线,将其它部分连接成能测出图(4)数据的实物连接图.
(5)开关闭合前滑动变阻器的滑片应先滑至______端.
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①在利用双缝干涉测定光波波长实验时,首先调节光源、滤光片、单缝和双缝的中心均位于遮光筒的中心轴线上.若经粗调后透过测量头上的目镜观察,看不到明暗相间的条纹,只看到一片亮区,造成这种情况的最可能的原因是______
②用直尺量得双缝到屏的距离为80.00cm,由双缝上标识获知双缝间距为0.200mm,光波波长为6.00×10-7m.若调至屏上出现了干涉图样后,用测量头上的螺旋测微器去测量,转动手轮,移动分划板使分划板中心刻度线与某条明纹中心对齐,如图所示,此时螺旋测微器的读数为______mm,此明条纹的序号为1,其右侧的明纹序号依次为第2、第3…条明纹.
③从第1条明纹中心至第6条明纹中心的距离为______mm.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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