如图所示,U型玻璃细管竖直放置,水平细管与U型玻璃细管底部相连通,各部分细管内径相同.U型管左管上端封有长20cm的理想气体B,右管上端开口并与大气相通,此时U型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平,水银面距U型玻璃管底部为25cm.水平细管内用小活塞封有长度10cm的理想气体A.已知外界大气压强为75cmHg,忽略环境温度的变化.现将活塞缓慢向左拉,使气体B的气柱长度为25cm,求:
(1)左右管中水银面的高度差是多大?
(2)理想气体A的气柱长度为多少?
一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示。将一质量 M=3×103 kg、体积 V0=0.5 m3 的重物捆绑在开口朝下的浮筒上。向浮筒内充入一定量的气体,开始时筒内液面到水面的距 离 h1=40 m,筒内气体体积 V1=1 m3。在拉力作用下浮筒缓慢上升,当筒内液面到水面的距离为 h2 时,拉力减为零,此时气体体积为 V2,随后浮筒和重物自动上浮。求 V2 和 h2。已知大气压强 p0=1×105 Pa,水的密度 ρ=1×103 kg/m3,重力加速度的大小 g 取 10 m/s2。不计水 温变化,筒内气体质量不变且可视为理想气体,浮筒质量和筒壁厚度可忽略。
如图所示,半径R=1m的光滑半圆轨道AC与高h=8R的粗糙斜面轨道BD放在同一竖直平面内,BD部分水平长度为x=6R.两轨道之间由一条光滑水平轨道相连,水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡.在水平轨道上,轻质弹簧被a、b两小球挤压(不连接),处于静止状态.同时释放两个小球,a球恰好能通过半圆轨道最高点A,b球恰好能到达斜面轨道最高点B.已知a球质量为m1=2kg,b球质量为m2=1kg,小球与斜面间动摩擦因素为μ=,重力力加速度为g=10m/s2.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)a球经过C点时对轨道的作用力
(2)释放小球前弹簧的弹性势能Ep.
某实验小组要探究力对物体做功与物体获得速度的关系,选取的实验装置如图甲所示.实验主要步骤如下:
①实验时,在未连接橡皮筋时将木板的左端用小木块垫起,不断调整使木板倾斜合适的角度,轻推小车,使小车匀速下滑,这样做的目的是______________________________;
②使小车在一条橡皮筋的作用下由某位置静止弹出沿木板滑行,橡皮筋对小车做功为W;再用完全相同的2条、3条……橡皮筋同时作用于小车,每次均由静止在__________(填“相同”或“不同”)位置释放小车,使橡皮筋对小车做的功分别为2W、3W、……
③分析打点计时器打出的纸带,分别求出小车每次获得的最大速度v1、v2、v3、……,作出W-v图象,则下列符合实际的图象是__________(填字母序号)
如图1所示,为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图.钩码的质量为m1,小车和砝码的质量为m2,重力加速度为g.
(1)下列说法正确的是 .
A.每次在小车上加减砝码时,应重新平衡摩擦力
B.实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源
C.本实验m2应远小于m1
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作a﹣图象
(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,测得F=m1g,作出a﹣F图象,他可能作出图2中 (选填“甲”、“乙”、“丙”)图线.此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是 .
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大
(3)实验时,某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤,若轨道水平,他测量得到的a﹣图象,如图3.设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则小车与木板间的动摩擦因数μ= ,钩码的质量m1= .
(4)实验中打出的纸带如图4所示.相邻计数点间的时间是0.1s,由此可以算出小车运动的加速度是 m/s2.
在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B,它们的质量分别为3m和2m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态。现用一沿斜面方向的恒力拉物块A使之沿斜面向上运动,当B刚离开C时,A的速度为v,加速度方向沿斜面向上、大小为a,则( )
A. B刚离开C时,恒力对A做功的功率为
B. 从静止到B刚离开C的过程中,重力对A做的功为
C. 从静止到B刚离开C的过程中,A发生的位移为
D. 当A的速度达到最大时,B的加速度大小为