如图所示,体积为V0的容器内有一个薄的活塞,活塞的截面积为S,与气缸内壁之间的滑动摩擦力为f,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。在气缸内充有一定质量的理想气体,初始状态体积为,温度为T0,气体压强与外界大气压均为P0。现缓慢加热气体,使活塞缓慢移动至气缸口,求:
①活塞刚要开始移动时,气体的温度;
②活塞刚移动至气缸口时,气体的温度。
关于分子间相互作用力与分子间势能,下列说法正确的是__________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.在10 r0距离范围内,分子间总存在着相互作用的引力
B.分子间作用力为零时,分子间的势能一定是零
C.当分子间作用力表现为引力时,分子间的距离越大,分子势能越小
D.分子间距离越大,分子间的斥力越小
E.两个分子间的距离变大的过程中,分子间引力变化总是比斥力变化慢
如图所示,一光滑金属直角形导轨aOb竖直放置,Ob边水平。导轨单位长度的电阻为ρ,电阻可忽略不计的金属杆cd搭在导轨上,接触点为M、N。t = 0时,MO = NO = L,B为一匀强磁场,方向垂直纸面向外。(磁场范围足够大,杆与导轨始终接触良好,不计接触电阻)
(1)若使金属杆cd以速率v1匀速运动,且速度始终垂直于杆向下,求金属杆所受到的安培力随时间变化的表达式;
(2)若保证金属杆接触点M不动,N以速度v2向右匀速运动,求电路中电流随时间的表达式;
(3)在(1)问的基础上,已知杆的质量为m,重力加速度g,则求t时刻外力F的瞬时功率。
两个带电小球A、B(可视为质点)通过绝缘的不可伸长的轻绳相连,若将轻绳的某点O固定在天花板上,平衡时两个小球的连线恰好水平,且两根悬线偏离竖直方向的夹角分别为30°和60°,如图甲所示。若将轻绳跨接在竖直方向的光滑定滑轮(滑轮大小可不计)两端,调节两球的位置能够重新平衡,如图乙所示,求:
甲 乙
(1)两个小球的质量之比;
(2)图乙状态,滑轮两端的绳长O′A、O′B之比。
某同学利用图示装置,验证以下两个规律:
①两物块通过不可伸长的细绳相连接,沿绳分速度相等;
②系统机械能守恒。
P、Q、R是三个完全相同的物块,P、Q用细绳连接,放在水平气垫桌上。物块R与轻质滑轮连接,放在正中间,a、b、c是三个光电门,调整三个光电门的位置,能实现同时遮光,整个装置无初速度释放。
(1)为了能完成实验目的,除了记录P、Q、R三个遮光片的遮光时间t1、t2、t3外,还必需测量的物理量有__________;
A.P、Q、R的质量M
B.两个定滑轮的距离d
C.R的遮光片到c的距离H
D.遮光片的宽度x
(2)根据装置可以分析出P、Q的速度大小相等,验证表达式为_______________;
(3)若要验证物块R与物块P的沿绳分速度相等,则验证表达式为_______________;
(4)若已知当地重力加速度g,则验证系统机械能守恒的表达式为_______________。
某同学为了测量金属热电阻在不同温度下的阻值,设计了如图甲所示的电路,其中R0为电阻箱,Rx为金属热电阻,电压表可看做理想电表,电源使用的是稳压学生电源,实验步骤如下:
①按照电路图连接好电路
②记录当前温度t
③将单刀双掷开关S与1闭合,记录电压表读数U,电阻箱阻值R1
④将单刀双掷开关S与2闭合,调节变阻箱使电压表读数仍为U,记录电阻箱阻值R2
⑤改变温度,重复② ~ ④的步骤
(1)则该金属热电阻在某一温度下的阻值表达式为:Rx = __________,根据测量数据画出其电阻R随温度t变化的关系如图乙所示;
(2)若调节电阻箱阻值,使R0 = 120 Ω,则可判断,当环境温度为_______时,金属热电阻消耗的功率最大。