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如图所示,内壁光滑长度为4L、横截面积为S的汽缸A、B,A水平、B竖直固定,之间...

如图所示,内壁光滑长度为4L、横截面积为S的汽缸A、B,A水平、B竖直固定,之间由一段容积可忽略的细管相连,整个装置置于温度27℃、大气压为p0的环境中,活塞C、D的质量及厚度均忽略不计.原长3L、劲度系数的轻弹簧,一端连接活塞C、另一端固定在位于汽缸A缸口的O点.开始活塞D距汽缸B的底部为3L.后在D上放一质量为的物体.求:

①稳定后活塞D下降的距离;

②改变汽缸内气体的温度使活塞D再回到初位置,则气体的温度应变为多少?

 

(i)(ii)℃ 【解析】 (1)开始时被封闭气体的压强为 ,活塞C距气缸A的底部为l,被封气体的体积为4lS,重物放在活塞D上稳定后,被封气体的压强为: 活塞C将弹簧向左压缩了距离l1,则活塞C受力平衡,有: 根据玻意耳定律,得: 解得:x=2l 活塞D下降的距离为:△l=4l−x+l1=l (2)升高温度过程中,气体做等压变化,活塞C的位置不动,最终被封气体的体积为(4l+ l1)•S,对最初和最终状态,根据理想气体状态方程得 解得:t2=377℃
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下列说法正确的是(    )

A.机械能不可能全部转化为内能,内能也无法全部用来做功从而转化成机械能

B.将两个分子由距离极近移动到相距无穷远的过程中,它们的分子势能先减小后增加

C.热量总是自发地从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体

D.液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离,所以液体表面分子间的作用表现为相互吸引,即存在表面张力

E.单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减小,气体的压强一定减小

 

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图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半部AB是一长为2R的竖直细管,上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管,管口沿水平方向,AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧.投饵时,每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定,在弹簧上端放置一粒鱼饵,解除锁定,弹簧可将鱼饵弹射出去.设质量为m的鱼饵到达管口C时,对管壁的作用力恰好为零.不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能.已知重力加速度为g.求:

1)弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep

2)已知地面与水面相距1.5R,若使该投饵管绕AB管的中轴线OO90°角的范围内来回缓慢转动,每次弹射时只放置一粒鱼饵,鱼饵的质量在mm之间变化,且均能落到水面.持续投放足够长时间后,鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少?

 

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如图所示,一个质量为M长为L的圆管竖直放置,顶端塞有一个质量为m的弹性小球,M=5m,球和管间的滑动摩擦力和最大静摩擦力大小均为5mg.管从下端离地面距离为H处自由落下,运动过程中,管始终保持竖直,每次落地后向上弹起的速度与落地时速度大小相等,不计空气阻力,重力加速度为g.求:

1)管第一次落地弹起时管和球的加速度;

2)管第一次落地弹起后,若球没有从管中滑出,则球与管达到相同速度时,管的下端距地面的高度;

 

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如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置.他在气垫导轨上B处安装了一个光电门,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放.

1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d= ______ mm

2)下列实验要求不必要的是______ (填选项前字母).

A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量

B.应使A位置与光电门间的距离适当大些

C.应将气垫导轨调节水平

D.应使细线与气垫导轨平行

3)改变钩码的质量,测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究滑块的加速度与力的关系,处理数据时应作出______图象(填t-F”“t2-F”“-F-F),若增大滑块的质量,则该图象的斜率将______(填增大”“减小不变),若增大滑块释放处到光电门的距离,则该图象的斜率将______(填增大”“减小不变).

 

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某小组同学用多用电表粗略测量某金属电阻丝的电阻Rx约为5.0Ω,为了尽可能精确地测定该金属丝的电阻,且测量时要求通过金属丝的电流在0~0.5A之间变化.根据下列提供的实验器材,解答如下问题:

A、量程0.1A,内阻r1=1Ω的电流表A1

B、量程0.6A,内阻约为0.5Ω的电流表A2

C、滑动变阻器R1全电阻1.0Ω,允许通过最大电流10A

D、滑动变阻器R2全电阻100Ω,允许通过最大电流0.1A

E、阻值为59Ω的定值电阻R3

F、阻值为599Ω的定值电阻R4

G、电动势为6V的蓄电池E   

H、电键S一个、导线若干

(1)根据上述器材和实验要求完成此实验,请在虚线框内画出测量该金属丝电阻Rx的实验原理图(图中元件用题干中相应的元件符号标注)_____________

(2)实验中测得电表A1示数为I1,A2表示数为I2,其它所选的物理量题目中已给定,请写出电阻丝的电阻表达式Rx=___________.

 

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