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如图所示,导热缸体质量M=10kg,气缸内轻质活塞被一劲度系数k=100N/cm...

如图所示,导热缸体质量M=10kg,气缸内轻质活塞被一劲度系数k=100N/cm的轻弹簧竖直悬挂于天花板上。轻质活塞封闭一定质量的理想气体(气体重力不计),环境温度为T1=300K时,被封气柱长度cm,缸口离天花板高度h=1cm,已知活塞与缸壁间无摩擦,活塞横截面积S=1×10-2m2,大气压强p0=1.0×105Pa且保持不变,重力加速度g=10m/s2.求:

①环境温度降到多少时缸口恰好接触天花板;

②温度降到多少时天花板对缸体的压力等于缸体重力(缸口与天花板接触点不完全密闭)。

 

①290K;②248.9K。 【解析】 ①在环境温度下降到缸口恰好接触天花板的过程中,气体压强不变,弹簧的长度不变,由盖-吕萨克定律有: 解得 T2=290K ②初态整体受力平衡,设弹簧伸长量为x1,则有 kx1=Mg 解得 x1=1cm 天花板对缸体的压力等于缸体的重力时 FN=Mg FN+Mg=kx2 x2=2cm △x=x1-x2 初态缸体平衡,有 p1S+Mg=p0S 末态缸体平衡,有 根据理想气体状态方程: 解得 T3=248.9K  
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考点分析:
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用油膜法估测分子大小的实验中,用移液管量取0.25mL油酸,倒入标注250mL的容量瓶中,再加入酒精后得到250m的溶液。然后用滴管吸取这种溶液,向小量筒中滴入100滴溶液,溶液的液面达到量筒中1mL的刻度,再用滴管取配好的油酸溶液,向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜稳定后,放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜,如图所示。坐标格的正方形大小为2cm×2cm,由图可以估算出油膜的面积是_________cm2(结果保留两位有效数字),由此估算出油酸分子的直径是_________m(结果保留一位有效数字)。

 

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如图BC是位于竖直平面内的一段光滑的圆弧轨道,圆弧轨道的半径为r3m,圆心角θ53°,圆心O的正下方C与光滑的水平面相连接,圆弧轨道的末端C处安装了一个压力传感器.水平面上静止放置一个质量M1kg的木板,木板的长度l2m,木板的上表面的最右端放置一个静止的小滑块P1,小滑块P1的质量m1未知,小滑块P1与木板之间的动摩擦因数μ0.2.另有一个质量m21kg的小滑块P2,从圆弧轨道左上方的某个位置A处以某一水平的初速度抛出,恰好能够沿切线无碰撞地从B点进入圆弧轨道,滑到C处时压力传感器的示数为N,之后滑到水平面上并与木板发生弹性碰撞且碰撞时间极短.(不计空气阻力,重力加速度g10m/s2cos53°0.6).求:

1)求小滑块P2经过C处时的速度大小;

2)求位置AC点之间的水平距离和竖直距离分别是多少?

3)假设小滑块P1与木板间摩擦产生的热量为Q,请定量地讨论热量Q与小滑块P1的质量m1之间的关系.

 

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如图所示,在直角坐标系xOy平面内第一、三、四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场,第二象限存在沿y轴正方向的匀强电场。两个电荷量均为q、质量均为m的带负电粒子ab先后以v0的速度从y轴上的P点分别沿x轴正方向和负方向进入第一象限和第二象限,经过一段时间后,ab两粒子恰好在x负半轴上的Q点相遇,此时ab两粒子均为第一次通过x轴负半轴,P点离坐标原点O的距离为d,已知磁场的磁感应强度大小为,粒子重力不计,ab两粒子间的作用力可忽略不计。求:

1)粒子aP点出发到达Q点的时间t

2)匀强电场的电场强度E的大小。

 

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某同学要测定电阻约为200Ω的圆柱形金属材料的电阻率,实验室提供了以下器材:

待测圆柱形金属Rx

电池组E(电动势6V,内阻忽略不计);

电流表A1(量程0~30mA,内阻约100Ω);

电流表A2(量程0~600μA,内阻2000Ω);

滑动变阻器R1(阻值范围0~10Ω,额定电流1A

电阻箱R2(阻值范围0~9999Ω,额定电流1A

开关一个,导线若干。

(1)先用螺旋测徽器测出该金属材料的截面直径,如图甲所示,则直径为___________mm,然后用游标卡尺测出该金属材料的长度,如图乙所示,则长度为___________cm

(2)将电流表A2与电阻箱串联,改装成一个量程为6V的电压表,则电阻箱接入电路的阻值为_______Ω

(3)在如图内所示的方框中画出实验电路图,注意在图中标明所用器材的代号______

(4)调节滑动变阻器滑片,测得多组电流表A1A2的示数I1I2,作出I2-I1图像如图丁所示,求得图线的斜率为k=0.0205,则该金属材料的电阻Rx=___________Ω。(结果保留三位有效数字)

(5)该金属材料电阻率的测量值___________(填大于”“等于小于)它的真实值。

 

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如图甲所示,一与电脑连接的拉力传感器固定在竖直墙壁上,通过细绳拉住一放在长木板上的小铁块,细绳水平伸直,初始时拉力传感器示数为零。现要测量小铁块与长木板之间的动摩擦因数,用一较大的水平拉力拉住长木板右端的挂钩,把长木板从小铁块下面拉出,在电脑上得到如图乙所示的数据图像,已知当地重力加速度g=9.8m/s2

(1)测得小铁块的质量m=0.50kg,则小铁块与长木板间的动摩擦因数μ=_____________。(结果保留三位有效数字)

(2)以不同的速度把长木板拉出,随着速度的增加,小铁块受到的摩擦力_____________。(填越来越大”“越来越小不变

(3)若固定长木板,去掉小铁块上的细绳,用一水平推力推小铁块,则至少需要___________N的推力才能推动小铁块。

 

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