(8分) 如图,内径均匀的弯曲玻璃管ABCDE两端开口,AB、CD段竖直,BC、DE段水平,AB=100cm,BC=40cm,CD=50cm,DE=60cm。在水平段DE内有一长10cm的水银柱,其左端距D点10cm。在环境温度为300 K时,保持BC段水平,将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中,使A端在水银面下10 cm。已知大气压为75 cmHg且保持不变。
(1)若环境温度缓慢升高,求温度升高到多少K时,水银柱刚好全部溢出;
(2)若环境温度缓慢降低,求温度降低到多少K时,水银柱刚好全部进入CD段。
(4分)下列说法中正确的是 (填入正确选项前的字母。选对得4分,选不全得2分,错选或多选得0分)。
A.分子间的距离增大时,分子间的引力增大,斥力减小
B.物体的温度升高时,分子的平均动能将增大
C.物体吸热时,它的内能一定增加
D.根据热力学第二定律可知,热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
E.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在斥力的缘故
如图,一个倾角θ=30°的光滑直角三角形斜劈固定在水平地面上,顶端连有一轻质光滑定滑轮。质量为m的A物体置于地面,上端与劲度系数为k的竖直轻弹簧相连。一条轻质绳跨过定滑轮,一端与斜面上质量为m的B物体相连,另一端与弹簧上端连接。调整细线和A、B物体的位置,使弹簧处于原长状态,且细绳自然伸直并与三角斜劈的两个面平行。现将B物体由静止释放,已知B物体恰好能使A物体刚要离开地面但不继续上升。求:
(1)B物体在斜面上下滑的最大距离x;
(2)B物体下滑到最低点时的加速度大小和方向;
(3)若将B物体换成质量为2m的C物体,C物体由上述初始位置静止释放,当A物体刚好要离开地面时,C物体的速度大小v。
我国月球探测计划“嫦娥工程”已经启动,科学家对月球的探索会越来越深入。
(1)若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动,试求出月球绕地球运动的轨道半径;
(2)若宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面高度为h的某处以速度v0水平抛出一个小球,小球飞出的水平距离为x。已知月球半径为R月,引力常量为G,试求出月球的质量M月。
“折返跑”是耐力跑的替代项目。这个项目既能发展学生的速度和灵敏素质,又能提高变换方向的能力,是一项很有价值的锻炼项目。在某次“20米折返跑”测试中,受试者在平直跑道上听到“跑”的口令后,在起点终点线前全力跑向正前方20米处的折返线,测试员同时开始计时。受试者到达折返线时,用手触摸折返线处的物体(如木箱),再转身跑向起点终点线,当胸部到达起点终点线的垂直面时,测试员停表,所计时间即为“折返跑”的成绩,如图所示。设受试者起跑的加速度为4.0 m/s2,运动过程中的最大速度为6.4 m/s,到达折返线处时需减速到零,加速度的大小为8.0 m/s2,返回时达到最大速度后不需减速,保持最大速度冲线。受试者在加速和减速阶段的运动均可视为匀变速直线运动。求该受试者“折返跑”的成绩为多少秒?
如图所示,打点计时器固定在斜面的某处,让一滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下。右图是某同学实验时打出的某条纸带的一段。
(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,利用该纸带中测出的数据可得滑块下滑的加速度大小a = _______ m/s2 (结果保留三位有效数字) ;
(2)打点计时器打B点时,滑块的速度大小vB = ____ m/s (结果保留三位有效数字) ;
(3)为了测出滑块与斜面间的摩擦力,该同学已经测出斜面的长度l及高度h,他还需要测量的物理量是 ,利用测得的量及加速度a表示摩擦力的大小f = 。