如图所示,一个内壁光滑、导热性能良好的汽缸竖直吊在天花板上,开口向下.质量与厚度均不计、导热性能良好的活塞横截面积为S=2×10-3 m2,与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体,此时活塞与汽缸底部之间的距离h=24 cm,活塞距汽缸口10 cm.汽缸所处环境的温度为300 K,大气压强p0=1.0×105 Pa,取g=10 m/s2.现将质量为m=4 kg的物块挂在活塞中央位置上.
(1)活塞挂上重物后,活塞下移,求稳定后活塞与汽缸底部之间的距离.
(2)若再对汽缸缓慢加热使活塞继续下移,活塞刚好不脱离汽缸,加热时温度不能超过多少?此过程中封闭气体对外做功多少?
下列说法中正确的是_______。
A.装有一定质量气体的密闭容器沿水平方向加速运动,气体的内能将不断增大
B.质量和温度都相同的理想气体,内能可能不同
C.空调既能制热又能制冷,说明自发的热传递不存在方向性
D.分子间距离越大,分子斥力越小,分子引力也越小
E.用温度计测量温度是根据热平衡的原理
如图所示,在xOy平面的第一、第四象限有方向垂直于纸面向里的匀强磁场;在第二象限有一匀强电场,电场强度的方向沿y轴负方向。原点O处有一粒子源,可在xOy平面内向y轴右侧各个方向连续发射大量速度大小在之间,质量为m,电荷量为+q的同种粒子。在y轴正半轴垂直于xOy平面放置着一块足够长的薄板,薄板上有粒子轰击的区域的长度为L0.已知电场强度的大小为,不考虑粒子间的相互作用,不计粒子的重力。
(1)求匀强磁场磁感应强度的大小B;
(2)在薄板上处开一个小孔,粒子源发射的部分粒子穿过小孔进入左侧电场区域,求粒子经过x轴负半轴的最远点的横坐标;
(3)若仅向第四象限各个方向发射粒子:t=0时,粒子初速度为v0,随着时间推移,发射的粒子初速度逐渐减小,变为时,就不再发射。不考虑粒了之间可能的碰撞,若使发射的粒了同时到达薄板上处的小孔,求t时刻从粒子源发射的粒子初速度大小v(t)的表达式。
滑板运动是一项惊险刺激的运动。某滑板运动员在一次表演时的部分赛道如图所示,光滑弧形赛道AB和光滑水平赛道BC在B点平滑连接,滑板a和b的质量均为m=5kg,运动员质量为M=55kg,平台AD高度h3.2m。表演开始,运动员先让滑板a从A点由静止沿赛道AB滑下,t1=0.1s后运动员再站在滑板b上保持固定的姿势与滑板b一起从A点静止下滑,滑上水平赛道BC后,运动员用力从滑板b上跳出,在空中运动t2=0.4s(水平方向是匀速运动,不考虑竖直方向的运动)后落到同方向运动的滑板a上。与滑板a保持相对静止,取g=10m/s²。求:
(1)求滑板a运动到B点的速度;
(2)运动员跳离滑板b时滑板b的速度。
某实验小组利用如题图甲所示的装置探究功和动能变化的关系,他们将宽度为d的挡光片固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连,在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门,记录小车通过A、B时的遮光时间,小车中可以放置砝码。
(1)实验主要步骤如下:
①将木板略微倾斜以平衡摩擦力,使得细线拉力做的功为合力对小车做的功。
②将小车停在C点,在砝码盘中放上砝码,小车在细线拉动下运动,记录此时小车(包含小车、小车中砝码和挡光片)的质量为M,砝码盘和盘中砝码的总质量为m,小车通过A、B时的遮光时间分别为t1、t2,则小车通过A、B过程中的动能变化量ΔE=__________(用字母M、t1、t2、d表示)。
③在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码,重复②的操作。
④用游标卡尺测量挡光片的宽度d。
(2)下表是他们测得的多组数据,其中M是小车的质量,两个速度的平方差,可以据此计算出动能变化量ΔE,取绳上拉力F大小近似等于砝码盘及盘中砝码的总重力,W是F在A、B间所做的功。表格中ΔE5=________,W3=_______(结果保留三位有效数字)。
次数 | M/kg | /(m/s)2 | ΔE/J | F/N | W/J |
1 | 1.000 | 0.380 | 0.190 | 0.400 | 0.200 |
2 | 1.000 | 0.826 | 0.413 | 0.840 | 0.420 |
3 | 1.000 | 0.996 | 0.498 | 1.010 | W3 |
4 | 2.000 | 1.20 | 1.20 | 2.420 | 1.21 |
5 | 2.000 | 1.42 | E5 | 2.860 | 1.43 |
(3)若在本实验中没有平衡摩擦力,小车与水平长木板之间的动摩擦因数为。利用上面的实验器材完成如下操作:保证小车质量不变,改变砝码盘中砝码的数量(取绳上拉力近似为砝码盘及盘中砝码的总重力),测得多组m、t1、t2的数据,并得到m与的关系图像,如图乙所示。已知图像在纵轴上的截距为b,直线PQ的斜率为k,A、B两点的距离为s,挡光片的宽度为d,则=_______(用字母b、d、s、k、g表示)。
图为某同学改装电表的电路图,其中虚线框内是毫安表的改装电路。
(1)已知毫安表表头的内阻为100Ω,满偏电流为1mA,R1和R2为阻值固定的电阻。若使用a和b两个接线柱电表量程为3mA;若使用a和c两个接线柱,电表量程为9mA。由题给条件和数据,可以求出R1=________Ω,R2=_________Ω。
(2)现用一量程为3mA、内阻为150Ω的标准电流表A对改装电表的3mA挡进行校准,校准时需选取的刻度为0.5mA、1.0mA、1.5mA、2.0mA、2.5mA、3.0mA。电池的电动势为1.5V,内阻忽略不计;定值电阻R0为300Ω;滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为750Ω和3000Ω。则R应选用最大阻值为________Ω的滑动变阻器。