如图所示,两侧粗细均匀的U形玻璃管竖直放置,左端封闭,右端开口。开始时左管内空气柱长20cm,两管水银面等高,温度不变,大气压强为,管内气体可视为理想气体。
①若右管足够长,从右侧管口缓慢加入水银,左管内气柱长度变为15cm。求加入水银的长度;
②若左右管管口等高,用厚度不计的活塞从右管管口缓慢推入,仍使左管内气柱长变为15cm,若过程中没有漏气现象,求活塞推入的深度。
下列有关热学现象和规律的描述正确的是
A.已知阿伏伽德罗常数和某物质的摩尔质量,一定可以求出该物质分子的质量
B.理想气体的温度变化时,其分子平均动能和分子间的势能也随之改变
C.一定质量的理想气体,当它的压强、体积都增大时,其内能一定增加
D.一定质量的理想气体,在压强不变时,气体分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加
E.机械能不可能全部转化为内能,内能也不可能全部转化为机械能
如图所示,挡板P固定在足够高的水平桌面上,小物块A和B大小可忽略,它们分别带有+和+的电量,质量均为m,两物块由绝缘的轻弹簧连接,一不可伸长的轻绳跨过滑轮,一端与B连接,另一端连接一轻质小钩。整个装置处于场强为E,方向水平向左的匀强电场中,A.B开始静止,已知弹簧的劲度系数为k,不计一切摩擦以及A.B间的库仑力,A.B所带电量保持不变,B不会碰到滑轮。
(1)若在小钩上挂一质量为m的小物块C并由静止释放,可使物块A恰好离开挡板P,求物块C下落的最大高度;
(2)若C的质量改为2m,则当A刚离开挡板P时,B的速度多大?
一宇航员在半径为R、密度均匀的某星球表面,做如下实验,用不可伸长的轻绳栓一质量为m的小球,上端固定在O点,如图甲所示,在最低点给小球某一初速度,使其绕O点在竖直面内做圆周运动,测得绳的拉力F大小随实际t的变化规律如图乙所示,为已知量,引力常量为G,忽略各种阻力,求:
(1)星球表面的重力加速度;
(2)星球的密度。
在做“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某实验小组采用如图1所示的装置,实验步骤如下:
A.把纸带的一端固定在小车上,另一端穿过打点计时器的限位孔;
B.调整木板的倾角,以重力沿斜面向下的分力平衡小车以及纸面受到的摩擦力
C.用细线将木板上的小车通过定滑轮与沙桶相连;
D.接通电源,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器在纸带上打下一系列的点
E.换上新的纸带,在沙桶中依次加入适量的砂子,重复d步骤多次,得到几条点迹清晰的纸带。
现测出了其中一条纸带上的距离,如图2所示,已知打点计时器周期为0.02s,则这条纸带上C点速度的大小=____________m/s,小车的加速度的大小a=________________(取三位有效数字),根据所测纸带数据,把砂与沙桶的重力作用合外力F,拟作处加速度a-F图像,发现当a比较大时,图线明显向F轴偏移,这是由于实验原理的不完善导致的,请你在这个实验的基础上,稍加改进实验原理,得到一条a-F成正比的图线,写出你的改进方法:________________________________________
利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点放置带有长方形遮光条的滑块,其总质量为M,左端由跨过光滑定滑轮的轻质细绳与质量为m的小球相连;遮光条两条边长与导轨垂直,导轨上B点有光电门,可以测量遮光条经过光电门时的遮光时间t,用L表示A点到光电门B处的距离,d表示遮光条的宽度,将遮光条通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度,实验时滑块从A点由静止开始运动。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d,结果如图乙所示,由此读出d=______________cm
(2)某次实验测得气垫导轨的倾斜角为30°,重力加速度用g表示,滑块从A点到B点过程中,m和M组成的系统动能增加量可表示为=________________,系统的重力势能的减少量可表示=_________.,在误差允许的范围内,若=,则可认为系统的机械能守恒