如图所示的圆柱形气缸是一“拔火罐”器皿,气缸(横截面积为S)固定在铁架台上,轻质活塞通过细线与质量为m的重物相连,将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸底的开关K处扔到气缸内,酒精棉球熄灭时(此时缸内温度为t℃)闭合开关K,此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零,而这时活塞距缸底为L.由于气缸传热良好,随后重物会被吸起,最后重物稳定在距地面L/10处.已知环境温度为t0℃不变, ,P0为大气压强,气缸内的气体可看做理想气体,求:
(1)酒精棉球熄灭时的温度t与t0满足的关系式;
(2)气缸内温度降低到重新平衡的过程中外界对气体做的功.
下列说法正确的是( )
A.不具有规则几何形状的物体也可能是晶体
B.空气中的水蒸气凝结成水珠的过程中,水分子间的引力增大、斥力减小
C.当理想气体的体积增大时,气体的内能一定增加
D.液体表面层的分子分布要比液体内部分子分布稀疏些
E.第一类永动机不可能制成,是因为它违背了能量守恒定律
如图所示,倾角为θ=370的粗糙导轨底端用一小段光滑圆弧与水平轨道连接(水平轨道长度很短,可忽略不计),且底端PQ离地面的高度h=1.25m,导轨间距为l=0.5m,电阻忽略不计,导轨顶端连接一个定值电阻R=2.0Ω和开关S,整个装置处于匀强磁场中(图中未画出),匀强磁场的磁感应强度大小为B=0.8T、方向垂直与导轨所在的平面,将质量为m=0.5kg、导轨间部分电阻也为R=2.0Ω的金属棒从AB处由静止释放,当开关断开时,测得金属棒落地点离PQ的水平距离为x1=1.0m,当开关闭合时,测得金属棒落地点离PQ的水平距离为x2=0.8m,金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.25,重力加速度为g=10m/s2;sin370=0.6,cos370=0.8,求:
(1)金属棒在导轨上释放的位置AB到位置PQ的距离;
(2)当开关闭合时,在金属棒下滑的过程中回路上产生的焦耳热;
(3)如果倾斜导轨足够长,当开关闭合时,金属棒能够达到的最大速度。
如图所示,将直径为2R的半圆形导轨固定在竖直平面内的AB两点,直径与竖直方向的夹角为600,O为半圆形导轨的圆心,D为O点的正下方导轨上的点;在导轨上套一质量为m的小圆环,原长为2R、劲度系数 的弹性轻绳穿过圆环且两端固定在A、B两点,已知弹性轻绳始终在弹性限度内,重力加速为g,将圆环从A点正下方的C点由静止释放.
(1)如果导轨是光滑的,求圆环到达D点时的速度大小和导轨对圆环的作用力FN的大小;
(2)如果导轨是粗糙的,圆环与导轨间的动摩擦因数为μ,已知圆环运动到D点时恰好只有向心加速度,求圆环由C点运动到D点过程中克服摩擦力做的功
某学习小组欲精确测量电阻Rx的阻值,由下列器材供选用:
A.待测电阻Rx(约300Ω)
B.电压表V(量程3V,内阻约为3kΩ)
C.电流表A1(量程10mA,内阻约为10Ω)
D.电流表A2(量程20mA,内阻约为50Ω)
E.滑动变阻器R1(阻值范围0-20Ω;额定电流2A)
F.滑动变阻器R2(阻值范围0-500Ω;额定电流1A)
G.直流电源E(电动势3V,内阻约1Ω)
H.开关和导线若干
(1)甲同学根据以上器材设计了用伏安法测量电阻的电路,要求测量电压从0开始变化并进行多次测量,则电流表应选择 (填“A1”或“A2”),滑动变阻器应选择 (填“R1”或“R2”)请帮甲同学画出实验电路的原理图;
(2)乙同学经过思考,利用所给器材设计了如图所示的测量电路;请完善如下具体操作过程:
①按照电路图连接好实验电路,闭合开关S1前调解滑动变阻器R1、R2的滑片至适当位置;②闭合开关S1,断开开关S2,调解滑动变阻器R1、R2的滑片,使电流表A1的示数恰好为电流表A2示数的一半;③闭合开关S2并保持滑动变阻器R2的滑片位置不动,读出电压表V和电流表A1的示数,分别记为U、I;④待测电阻阻值Rx= .
(3)比较甲乙两同学测量电阻Rx的方法,你认为用 (填“甲”或“乙”)同学的方法测量的结果更精确.
某实验小组正在做“验证机械能守恒定律”的实验,实验装置如图所示;一端装有定滑轮的长木板放在水平实验台上,长木板有一滑块,滑块右侧固定一个轻质动滑轮,钩码和弹簧测力计通过绕在两滑轮上的轻质细绳相连,放开钩码,滑块在长木板上做匀加速直线运动(忽略滑轮的摩擦和弹簧测力计具有的弹性势能)
现用该实验装置进行以下两次实验:
①放开钩码放开钩码,滑块加速运动,读出弹簧测力计的示数F,处理纸带,得到滑块运动的加速度a;改变钩码的个数,重复实验,以弹簧测力计的示数F为纵轴,加速度a为横轴,得到的图乙中国坐标原点的图线1;②换一块长木板,重复上述实验过程,得到图乙中纵坐标截距大小等于b的图线2.
完成下列填空:
(1)在①实验中得到的图线1经过坐标原点,说明滑块与长木板之间 (填“光滑”或“粗糙”)
(2)如果在①实验中测出了滑块的质量m、滑块移动的距离L和弹簧测力计的示数F,已知重力加速度g,则要验证机械能守恒,还需要测量的物理量是 ,动能的增加量= ;重力势能的减小量 ;
(3)在②实验中,如果已测得滑块的质量m,重力加速度为g,则滑块和长木板之间的动摩擦因数μ= 。