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如图所示的气缸距底部h0处连接一U形管(管内气体的体积忽略不计,两边管足够长),...

如图所示的气缸距底部h0处连接一U形管(管内气体的体积忽略不计,两边管足够长),气缸内用一质量和体积均可忽略的“T”型活塞密闭一定质量的理想气体.初始时,封闭气体温度为T0,活塞距离气缸底部为1.5h0,U型管内两边水银面齐平.已知水银的密度为ρ,大气压强为P0,活塞竖直长柄长为1.2h0,重力加速度为g.现缓慢降低气体的温度,试求:

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(1)当T型活塞竖直长柄下端刚与气缸底部接触时,气体的温度T1

(2)当温度降为0.4T0时,U形管内两水银面的高度差h.

 

(1)0.8T0;. (2).   【解析】 试题分析:(1)缓慢降低气体的温度时,封闭气体作等压变化,根据盖﹣吕萨克定律求解出温度. (2)当温度降为0.4T0时,从先等压变化,后等容变化.根据理想气体状态方程列式求出封闭气体的压强,再根据水银柱高度差求出气体压强表达式,联立得到高度差; 【解析】 (1)降低温度直至液面相平的过程中,气体作等压变化. 初状态:V1=1.5h0s,T1′=T0 末状态:V2=1.2h0s,T1=? 根据盖﹣吕萨克定律得:=,得:T1==×T0=0.8T0; (2)当温度从T1降为0.4T0时,气体作等容变化. 初状态:P1=P0+,T1=0.8T0 末状态:P2=?,T2=0.4T0; 根据查理定律得:= 可得,P2==0.5(P0+) 故U形管内两水银面的高度差h=|0.5(P0+)﹣P0|•= 答: (1)当T型活塞竖直长柄下端刚与气缸底部接触时,气体的温度T1是0.8T0;. (2)当温度降为0.4T0时,U形管内两水银面的高度差h是.   【点评】本题关键要判断出气体的状态如何变化,确定不变量,再由力学知识求出气体压强,然后根据理想气体状态列式求解.  
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考点分析:
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如图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线.下列说法正确的是(  )

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A.当r大于r1时,分子间的作用力表现为引力

B.当r小于r1时,分子间的作用力表现为斥力

C.当r等于r2时,分子间的作用力的合力为零

D.在r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做负功

 

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如图所示,在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆AC,其下端(C端)距地面高度h=0.8m.有一质量为500g的带电小环套在直杆上,正以某一速度沿杆匀速下滑,小环离开杆后正好通过C端的正下方P点.(g取10m/s2)求:

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(1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向;

(2)小环在直杆上匀速运动时速度的大小;

(3)小环运动到P点的动能.

 

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如图所示,在匀强电场中,有A、B两点,它们间距为2cm,两点的连线与场强方向成60°角.将一个电量为﹣2×10﹣5C的电荷由A移到B,其电势能增加了0.1J.则:

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(1)在此过程中,电场力对该电荷做了多少功?

(2)A、B两点的电势差UAB为多少?

(3)匀强电场的场强为多大?

 

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某探究学习小组的同学欲以如图装置中的滑块为对象验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块等需要的东西.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:

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(1)实验时为了保证滑块(质量为M)受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,实验时首先要做的步骤是      ,另外沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是     

(2)在(1)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2).则对滑块,本实验最终要验证的数学表达式为     (用题中的字母表示).

(3)由于实验原理上的原因,上述数学表达式只能是近似成立,那么,此试验中真正成立的等式为     (仍用上述题中的字母表示).

 

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为了验证机械能守恒定律,某同学使用如图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器M通过G1、G2光电门时,光束被滑行器M上的挡光片遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录,滑行器连同挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,两光电门中心间的距离为x,牵引砝码的质量为m,细绳不可伸长且其质量可以忽略,重力加速度为g.该同学想在水平的气垫导轨上,只利用以上仪器,在滑行器通过G1、G2光电门的过程中验证机械能守恒定律,请回答下列问题:

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(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺母,使气垫导轨水平.请在以下空白处填写实验要求.

在不增加其他测量器材的情况下,调水平的步骤是:取下牵引砝码m,接通气垫导轨装置的电源,调节导轨下面的螺母,若滑行器M放在气垫导轨上的任意位置都能保持静止,或者轻推滑行器M,M分别通过光电门G1、G2的时间      ,则导轨水平;

(2)当气垫导轨调水平后,在接下来的实验操作中,以下操作合理的是     

A.挡光片的宽度D应尽可能选较小的

B.选用的牵引砝码的质量m应远小于滑行器和挡光片的总质量M

C.为了减小实验误差,光电门G1、G2的间距x应该尽可能大一些

D.用来牵引滑行器M的细绳可以与导轨不平行

(3)在每次实验中,若表达式 mgx=满分5 manfen5.com(M+m)满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com(M+m)满分5 manfen5.com (用M、g、m、△t1、△t2、D、x表示)在误差允许的范围内成立,则机械能守恒定律成立.

 

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