如图所示,两竖直且正对放置的导热气缸底部由细管道(体积忽略不计)连通,两活塞a、b用刚性轻杆相连,可在两气缸内无摩擦地移动。上下两活塞(厚度不计)的横截面积分别为S1=10 cm2、S2=20 cm2,两活塞总质量为M=5 kg,两气缸高度均为H=10 cm。气缸内封闭有一定质量的理想气体,系统平衡时活塞a、b到气缸底部距离均为l=5 cm(图中未标出)。已知大气压强为Po=1.0×105Pa,环境温度为T0=300K,重力加速度g取10 m/s2。
(i)若缓慢升高环境温度,使活塞缓慢移到一侧气缸的底部,求此时环境温度;
(ii)若保持温度不变,用竖直向下的力缓慢推活塞b,在活塞b由开始运动到气缸底部过程中,求向下推力的最大值。
下列说法中正确的是( )
A. 物体从外界吸热,其内能不一定增大
B. 液晶显示器是利用了液晶对光具有各向同性的特点
C. 温度相同的氢气和氧气,它们分子的平均速率不相同
D. 用气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数可以估算气体分子的体积
E. 当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
如图所示,质量M=2kg,长L=4.8m的木箱在水平拉力F0=66N的作用下沿水平面向右做匀加速直线运动时,箱内质量m=1kg的物块恰好能静止在木箱后壁上;若此物块贴近木箱后壁放于底板上,木箱在水平拉力F=9N的作用下由静止向右做匀加速直线运动,运动时间t后撒去拉力,则物块恰好能运动到木箱前壁.已知木箱与水平面间的动摩擦因数μ1=0.2,物块与木箱底板间的动摩擦因数μ2是物块与木箱后壁间的动摩擦因数μ0的,不计木箱壁的厚度、最大摩擦力等于滑动摩擦力,物块可视为质点,取g=10m/s2,求:
(1)物块与木箱底板间的动摩擦因数μ2;
(2)拉力F的作用时间t;
(3)第二种情况下,整个过程中因摩擦产生的热量Q。
AB是竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道,在下端B与水平直轨相切,如图所示。一可视为质点的小球自A点起由静止开始沿轨道下滑。已知圆轨道半径为R,小球的质量为m,小球与水平直轨的滑动摩擦因素为µ,最终小球在C点处停住(不计空气阻力)。求:
(1)小球下滑到B点时速度的大小;
(2)小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时,所受轨道支持力FB、FC各是多大?
(3)BC之间的距离
某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系;实验装置如图(a)所示:一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处;通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,P0指向0刻度;设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为x0;挂有质量为0.100kg砝码时,各指针的位置记为x;测量结果及部分计算结果如下表所示(n为弹簧的圈数,取重力加速度为9.80m/s2).已知实验所用弹簧的总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88cm.
| P1 | P2 | P3 | P4 | P5 | P6 |
x0 (cm) | 2.04 | 4.06 | 6.06 | 8.05 | 10.03 | 12.01 |
x(cm) | 2.64 | 5.26 | 7.81 | 10.30 | 12.93 | 15.41 |
n | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
k(N/m) | 163 | ① | 56.0 | 43.6 | 33.8 | 28.8 |
1/k(m/N) | 0.0061 | ② | 0.0179 | 0.0229 | 0.0296 | 0.0347 |
(1)将表中数据补充完整:______,________;
(2)以n为横坐标,1/k为纵坐标,在图(b)给出的坐标纸上画出1/k-n图象______;
(3)图(b)中画出的直线可以近似认为通过原点;若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧,该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k=_______N/m;该弹簧的劲度系数k与其自由长度l0(单位为m)的表达式为k=______N/m.
如图所示,从某高度水平抛出一小球,经过时间 t 到达一竖直墙面时,速度与竖直方向的夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g.下列说法正确的是( )
A. 小球水平抛出时的初速度大小为
B. 小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为
C. 若小球初速度增大,则平抛运动的时间变短
D. 若小球初速度增大,则θ减小