一U形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭,左端上部有一光滑的轻活塞,初始时,管内汞柱及空气柱长度如图所示,用力向下缓慢推活塞,直至管内两边汞柱高度相等时为止,求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同,在活塞向下移动的过程中,没有发生气体泄漏,大气压强,环境温度不变。
关于气体内能,下列说法正确的是________。
A.质量和温度都相同的气体,内能一定相同
B.气体温度不变,整体运动速度越大,其内能越大
C.气体被压缩时,内能可能不变
D.一定量的某种理想气体的内能只与温度有关
E.一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中,内能一定增加
如图所示,用长为L的轻质细线将质量为m的小球悬挂于O点,小球在外力作用下静止在A处,此时细线偏离竖直方向的夹角=60°,现撤去外力,小球由静止释放,摆到最低点B时,细线被O点正下方距离处的光滑小钉子挡住,小球继续向左摆动到最高点时细线偏离竖直方向的夹角也为60°,小球在运动过程中所受空气阻力大小恒定,且始终与运动方向相反,重力加速度为g,求:
(1)小球在A处处于静止状态时,所受外力的最小值;
(2)小球运动过程中所受的空气阻力大小f和动能最大时细线偏离竖直方向夹角的正弦值;
(3)小球第二次经过最低点B,开始绕O点向右摆动时,细线的拉力大小T;
木星的卫星之一叫艾奥,它上面的珞珈火山喷出的岩块初速度为时,上升的最大高度可达h,已知艾奥的半径为R,引力常量为G,忽略艾奥的自转及岩块运动过程中受到稀薄气体的阻力,求:
(1)艾奥表面的重力加速度大小g和艾奥的质量M;
(2)距艾奥表面高度为2R处的重力加速度大小;
(3)艾奥的第一宇宙速度v;
为了探究物体质量一定时加速度与力的关系,甲、乙同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量,为滑轮的质量,力传感器可测出绳中的拉力大小。
(1)实验时,一定要进行的操作是
A.用天平测出砂和砂桶的质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录力传感器的示数
D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
(2)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为________(结果保留三位有效数字)。
(3)甲同学以力传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a-F图像是一条直线,图线与横坐标的夹角为,求得图线的斜率为k,则小车的质量为
A.B.C.D.
(4)乙同学根据测量数据作出如图所示的a-F图线,该同学做实验时存在的问题是_____________
在“验证牛顿运动定律”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打出的点计算出。
(1)当M与m的大小关系满足___________时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力。
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的即加速度,采用图像法处理数据,为了比较容易地检查处加速度a与质量M的关系,应该作a与______的图像。
(3)探究牛顿第二定律实验采用的科学方法是
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.建立物理模型法