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气缸长为L=1m(气缸的厚度可忽略不计),固定在水平面上,气缸中有横截面积为S=...

气缸长为L=1m(气缸的厚度可忽略不计),固定在水平面上,气缸中有横截面积为S=100cm2的光滑活塞,活塞封闭了一定质量的理想气体,当温度为t=27℃,大气压为p0=1×105Pa时,气柱长度为L0=0.4m。现缓慢拉动活塞,假设拉力能够达到的最大值为F=500N,求:

①如果温度保持不变,能否将活塞从气缸中拉出?(通过计算说明)

②保持拉力最大值不变,气缸中气体温度至少为多少摄氏度时,才能将活塞从气缸中拉出?

 

 

①不能将活塞拉出;②102℃. 【解析】①设L有足够长,F达最大值时活塞仍在气缸内,设此时气柱长L2,气体压强p2 活塞受力平衡  p2=p0-=0.5×105 Pa 根据气态方程(T1=T2),有  p1SL0=p2SL2     解得L2=0.8m ∴L2<L  所以不能将活塞拉出  ②保持F最大值不变,温度升高活塞刚到缸口时,已知:L3=1m    p3=p2 根据理想气体状态方程,有    解得  t3=375-273=102℃  
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考点分析:
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有以下说法:其中正确的是___________________

A.气体的温度越高,分子的平均动能越大

B.即使气体的温度很高,仍有一些分子的运动速率是非常小的

C.对物体做功不可能使物体的温度升高

D.如果气体分子间的相互作用力小到可以忽略不计,则气体的内能只与温度有关

E.一由不导热的器壁做成的容器,被不导热的隔板分成甲、乙两室。甲室中装有一定质量的温度为T的气体,乙室为真空,如图所示。提起隔板,让甲室中的气体进入乙室。若甲室中的气体的内能只与温度有关,则提起隔板后当气体重新达到平衡时,其温度仍为T

 

F.空调机作为制冷机使用时,将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外,所以制冷机的工作是不遵守热力学第二定律的

G.对于一定量的气体,当其温度降低时,速率大的分子数目减少,速率小的分子数目增加

H.从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是不可能的

 

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如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为v0。小工件离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙上,工件与乙之间的动摩擦因数为μ,乙的宽度足够大,重力加速度为g。

(1)若乙的速度为v0,求工件在乙上侧向(垂直于乙的运动方向)滑过的距离s;

(2)若乙的速度为2v0,求工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小v;

(3)保持乙的速度2v0不变,当工件在乙上刚停止滑动时,下一只工件恰好传到乙上,如此反复。若每个工件的质量均为m,除工件与传送带之间摩擦外,其他能量损耗均不计,求驱动乙的电动机的平均输出功率

 

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如图所示,一个带圆弧轨道的平台固定在水平地面上,光滑圆弧MN的半径为R=3.2m,水平部分NPL=3.5m,物体B静止在足够长的平板小车C上,B与小车的接触面光滑,小车的左端紧贴平台的右端。从M点由静止释放的物体A滑至轨道最右端P点后再滑上小车,物体A滑上小车后若与物体B相碰必粘在一起,它们间无竖直作用力。A与平台水平轨道和小车上表面的动摩擦因数都为0.4,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等物体AB和小车C的质量均为1kg,取g=10m/s2。求

(1)物体A进入N点前瞬间对轨道的压力大小?

(2)物体ANP上运动的时间?

(3)物体A最终离小车左端的距离为多少?

 

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如图所示,用光电门等器材验证机械能守恒定律.直径为d、质量为m的金属小球由A处静止释放,下落过程中经过A处正下方的B处固定的光电门,测得AB间的距离为H(H>>d),光电门测出小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g,则

  

1)小球通过光电门B时的速度表达式____

2)多次改变高度H,重复上述实验,描点作出H的变化图象,若作出的图线为通过坐标原点的直线,且斜率为____,可判断小球下落过程中机械能守恒;

3)实验中发现动能增加量Ek总是小于重力势能减少量EP,增加下落高度后,则(EPEk)将_____(选填增加减小不变);

4)小明用AB段的运动来验证机械能守恒时,他用计算与B点对应的重锤的瞬时速度,得到动能的增加量,你认为这种做法正确还是错误?答:____.理由是____

 

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用如图甲所示的装置进行探究加速度与力、质量的关系的实验中.

(1)若小车的总质量为M,砝码和砝码盘的总质量为m,则当满足_________条件时,可认为小车受到合外力大小等于砝码和砝码盘的总重力大小.

(2)在探究加速度与质量的关系实验中,下列做法中正确的是_______

A.平衡摩擦力时,不应将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上

B.每次改变小车的质量时,都需要重新平衡摩擦力

C.实验时,先接通打点计时器电源,再放开小车

D.小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出

(3)甲同学通过对小车所牵引纸带的测量,就能得出小车的加速度a.如图乙是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个打点未标出,计时器打点频率为50Hz,则小车运动的加速度为________________(保留两位有效数字).

(4)乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M,得到小车的加速度a与质量M的数据,画出 图线后,发现当较大时,图线发生弯曲.该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正,避免了图线的末端发生弯曲的现象.则该同学的修正方案可能是_________

A.改画a的关系图线

B.改画a的关系图线

C.改画 a的关系图线

D.改画a的关系图线

 

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