在太空中宇航员会穿上厚厚的航天服.航天服由6层组成,其中的一层是“气密限制层”,在层内封闭一定质量的气体,可以使宇航员的身体周围保持一定压力.气密限制层外面是“隔热层”,可以防止温度过冷或者过热.在某次航天活动前,地面工作人员向航天服的气密限制层充入气体,充满后层内气体体积为2L,温度为27℃、压强为l×l05pa.进入轨道后,由于隔热层出现故障,气密限制层内的气体温度降为-33℃,已知气体在0℃、l×l05pa时的摩尔体积,阿伏加德罗常数NA=6.0×l023mol.若气密限制层内的气体可视为理想气体,体积变化忽略不计,试求:(结果均保留一位有效数字)
(1)进入轨道后气密限制层内气体的压强
(2)气密限制层内气体的分子数;
(3)气密限制层内气体分子间的平均距离.
如图所示,在开口向上、竖直放置的薄壁圆柱形容器内用质量m=4.0kg的活塞密封一部分气体,活塞在容器内能自由滑动且保持水平,容器的底面积S=40cm2,开始时气体的温度T1=300K,活塞到容器底的距离h1=20.0cm.在气体从外界吸收Q=100.0J热量的过程中,活塞缓慢上升的距离△h=4.0cm.已知大气压强p0=1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)开始时封闭气体的压强p1;
(2)活塞停止上升时容器内气体的温度T2;
(3)此过程密闭气体内能的增加量△U.
如图所示,光滑水平面上小球A、B分别以3.0m/s、5.0m/s的速率相向运动,碰撞后B球静止,已知碰撞时间为0.1s,A、B的质量均为0.5kg,求
(1)碰撞后A球的速度大小;
(2)碰撞过程中B球动量的变化量;
(3)碰撞过程A对B平均作用力的大小.
在热力学中有一种循环过程叫做焦耳循环.它由两个等压过程和和两个绝热过程组成.图示为一定质量的理想气体的焦耳循环过程(A→B→C→D→A).已知某些状态的部分参数如图所示(见图中所标数据).试解决下列问题:
(1)从状态C→D过程气体分子的平均动能会________(选填“变大”、 “变小”或“不变”);
(2)已知状态A的温度TA=580K,求状态C的温度TC=________K;
(3)若已知A→B过程放热Q=95J,则A→B过程中内能的变化量△UAB=________J,B→C过程外界对气体做的功WBC=________J.
质量为60 kg的建筑工人,不慎从高空跌下,由于弹性安全带的保护,使他悬挂起来避免受到的伤害;这里弹性安全带的作用是减小作用过程中建筑工人的________(选填“动量的变化量”、“ 动量的变化率”).已知弹性安全带长5 m,安全带缓冲的时间是0.6 s,,g取10 m/s2,则缓冲的过程中所受重力的冲量大小为_______,所受安全带的平均作用力大小为_______N.
如图所示为“探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图.已知a、b小球的质量分别为ma、mb,半径分别是ra、rb,图中P点为单独释放a球的平均落点,M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置.
(1) 实验中a、b小球的质量及半径必须满足_____
A.ma>mb, ra>rb
B.ma<mb,ra=rb
C.ma>mb, ra=rb
D. ma<mb, ra<rb
(2)为完成此实验,以下所提供的测量工具中不需要的是________.(填下列对应的字母)
A.刻度尺 B.秒表 C.天平
(3)为了验证动量守恒定律.需要测量OP间的距离x1,OM的距离x2,ON的距离x3.如果动量守恒,须满足的关系式是___________(用测量物理量的字母表示).