如图所示,离地面足够高处有一竖直的空管,质量为2 kg,管长为24 m,M、N为空管的上、下两端,空管受到F=16 N竖直向上的拉力作用,由静止开始竖直向下做加速运动,同时在M处一个大小不计的小球沿管的轴线竖直上抛,小球只受重力,取g=10 m/s2.求:
(1)若小球上抛的初速度为10 m/s,则其经过多长时间从管的N端穿出;
(2)若此空管的N端距离地面64 m高,欲使在空管到达地面时小球必须落到管内,在其他条件不变的前提下,求小球的初速度大小的范围.
如图所示,质量为m=10 kg的活塞将一定质量的理想气体密封在气缸中,开始时活塞距气缸底高度h1=40 cm.此时气体的温度T1=300 K.现缓慢给气体加热,气体吸收的热量Q=420 J,活塞上升到距气缸底h2=60 cm.已知活塞面积S=50 cm2,大气压强P0=1.0×105 Pa,不计活塞与气缸之间的摩擦,g取10 m/s2.求:
(1)当活塞上升到距气缸底h2时,气体的温度T2.
(2)给气体加热的过程中,气体增加的内能ΔU.
如图所示,A为有光滑曲面的固定轨道,轨道底端的切线方向是水平的.质量M=40 kg的小车B静止于轨道右侧,其上表面与轨道底端在同一水平面上.一个质量m=20 kg的物体C以2.0 m/s的初速度从轨道顶端滑下,冲上小车B后经一段时间与小车相对静止并一起运动.若轨道顶端与底端的高度差h=1.6 m.物体与小车板面间的动摩擦因数μ=0.40,小车与水平面间的摩擦忽略不计.(取g=10 m/s2),求:
(1)物体与小车保持相对静止时的速度v;
(2)物体在小车上相对滑动的距离L.
“用油膜法估测分子的大小”实验的方法及步骤如下:
①向体积V油=1 mL的油酸中加酒精,直至总量达到V总=500 mL;
②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,当滴入n=100滴时,测得其体积恰好是V0=1 mL;
③先往边长为30 cm~40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水,然后将__________均匀地撒在水面上;
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液,待油酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描下油酸膜的形状;
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,如图所示,数出轮廓范围内小方格的个数N,小方格的边长l=20 mm.
根据以上信息,回答下列问题:
(1)步骤③中应填写:____________;
(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′是__________mL;
(3)油酸分子直径是__________m.
某同学在“探究加速度与力的关系”的实验中,按照正确操作步骤,得到了在不同合外力下的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等几条纸带,并在纸带上每5个点取一个计数点,即相邻两计数点的时间间隔为0.1 s,将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5、…,如图所示,A、B、C三段纸带分别是从三条不同纸带上撕下的.(结果保留三位有效数字)
(1)打下计数点1时,纸带的速度大小为________m/s;
(2)打Ⅰ纸带时,物体的加速度大小是________m/s2;
(3)在A、B、C三段纸带中,属于纸带Ⅰ的是________.
如图所示,小车A静止于光滑水平面上,A上有一圆弧PQ,圆弧位于同一竖直平面内.小球B由静止起沿圆弧下滑,这一过程中 ( )
A.若圆弧光滑,则系统的动量守恒,机械能守恒
B.若圆弧光滑,则系统的动量不守恒,机械能守恒
C.若圆弧不光滑,则系统水平方向的动量守恒,但机械能不守恒
D.若圆弧不光滑,则系统水平方向的动量不守恒,机械能不守恒