(9分)如图所示,“13”形状的各处连通且粗细相同的细玻璃管竖直放置在水平地面上,只有竖直玻璃管FG中的顶端G开口,并与大气相通,水银面刚好与顶端G平齐。AB = CD = L,BD = DE =,FG =。管内用水银封闭有两部分理想气体,气体1长度为L,气体2长度为L/2,L = 76cm。已知大气压强P0 = 76cmHg,环境温度始终为t0 = 27℃,现在仅对气体1缓慢加热,直到使BD管中的水银恰好降到D点,求此时(计算结果保留三位有效数字)
① 气体2的压强P2为多少厘米汞柱?
② 气体1的温度需加热到多少摄氏度?
(6分)下列说法正确的是 (填入正确选项前的字母。选对1个给3分,选对2个给4分,选对3个给6分。每错1个扣3分,最低得分为0分)。
A.相同质量0℃的水的分子势能比0℃的冰的分子势能大
B.大颗粒的盐磨成了细盐,就变成了非晶体
C.自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体压强增大而非分子间相互排斥的原因
D.气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数,与单位体积内气体的分子数和气体温度都有关
E.气体在等压膨胀过程中温度一定不变。
(18分)如图所示,现有一个小物块,质量为m=80g,带上正电荷q =210-4C。与水平的轨道之间的滑动摩擦系数m= 0.2,在一个水平向左的匀强电场中,E = 4103V/m,在水平轨道的末端N处,连接一个光滑的的半圆形轨道,半径为R=40cm,取g = 10m/s2,求:
(1)若小物块恰能运动到轨道的最高点L,那么小物块应从距N点多远处的A点释放?
(2)如果小物块在上小题中的位置A释放,当它运动到P点(轨道中点)时轨道对它的支持力等于多少?
(3)小物块在位置A释放,当运动到N点时,突然撤去电场,同时加一匀强磁场,磁感应强度,方向垂直纸面向里,问能否运动到L点?(回答:“能”或“不能”即可)如果小物块最后能落回到水平面MN上,则刚到达MN时小物块的速度大小为多少?
如图一所示,质量分别为m1=1kg和m2=2kg的A、B两物块并排放在光滑水平面上,若对A、B分别施加大小随时间变化的水平外力F1和F2,其中F1=(9-2t)N,F2=(3+2t)N,请回答下列问题:
(1)A、B两物块在未分离前的加速度是多大?
(2)经多长时间两物块开始分离?
(3)在图二的坐标系中画出两物块的加速度a1和a2随时间变化的图像。
(4)速度的定义为v=△s/△t,“v-t”图像下的“面积”在数值上等于位移△s;加速度的定义为a=△v/△t,则“a-t”图像下的“面积”在数值上应等于什么?
(5)试从加速度a1和a2随时间变化的图像中,求出A、B两物块自分离后,经过2s时的速度大小之差。
如图所示,一个轻质直角形薄板ABC,AB=0.80m,AC=0.60 m,在A点固定一垂直于薄板平面的光滑转动轴,在薄板上D点固定一个质量为m=0.40kg的小球,现用测力计竖直向上拉住B点,使AB水平,如图(a),测得拉力F1=2.0N;再用测力计竖直向上拉住C点,使AC水平,如图(b),测得拉力F2=2.0N(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)小球和转动轴的距离AD;
(2)在如图(a)情况下,将小球移动到BC边上距离A点最近处,然后撤去力F1,薄板转动过程中,AB边能转过的最大角度;
(3)在第(2)问条件下,薄板转动过程中,B点能达到的最大速度。
如图所示,用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形APB(圆半径比细管的内径大得多)和直线BC组成的轨道固定在水平桌面上,已知APB部分的半径R=1.0 m,BC段长L=1.5m。弹射装置将一个小球(可视为质点)以v0=5m/s的水平初速度从A点弹入轨道,小球从C点离开轨道随即水平抛出,落地点D离开C的水平距离s=2m,不计空气阻力,g取10m/s2。求:
(1)小球在半圆轨道上运动时的角速度ω和加速度a的大小;
(2)小球从A点运动到C点的时间t;
(3)桌子的高度h。