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如图,一个质量为m的T型活塞在气缸内封闭一定量的理想气体,活塞体积可忽略不计,距...

如图,一个质量为m的T型活塞在气缸内封闭一定量的理想气体,活塞体积可忽略不计,距气缸底部ho处连接一U形细管管内气体的体积忽略不计).初始时,封闭气体温度为T0,活塞距离气缸底部为15h0,两边水银柱存在高度差已知水银密度为ρ,大气压强为P0,气缸横截面积为S,活塞竖直部分高为12h0,重力加速度为g,求:

i通过制冷装置缓慢降低气体温度,当温度为多少时两边水银面恰好相平;

ii从开始至两水银面恰好相平的过程中,若气体放出的热量为Q,求气体内能的变化

 

(i) (ii)0.3()h0S-Q 【解析】 试题分析:(i)初态时,对活塞受力分析,可求气体压强 ① 体积V1=1.5h0S, 温度T1=T0 要使两边水银面相平,气缸内气体的压强P2=P0, 此时活塞下端一定与气缸底接触, V2=1.2h0 设此时温度为T2,由理想气体状态方程有 ② 得: (ii)从开始至活塞竖直部分恰与气缸底接触,气体压强不变,外界对气体做功 W=P1ΔV=()×0.3h0S ③ 由热力学第一定律有ΔU=W+Q ④ 得:ΔU=0.3()h0S-Q 考点:理想气体状态方程;热力学第一定律 【名师点睛】本题考查了理想气体状态方程和热力学第一定律的应用,这两个考点一直是高考的热点,应熟练掌握;解题时要正确选择研究对象,找到气体的状态参量.  
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考点分析:
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下列说法正确的是

A布朗运动就是液体分子的无规则运动

B空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸气压强与同温度水的饱和蒸汽压的比值

C尽管技术不断进步,热机的效率仍不能达到100%,制冷机却可以使温度降至热力学零度

D将一个分子从无穷远处无限靠近另一个分子,则这两个分子间分子力先增大后减小最后再增大,分子势能是先减小再增大

E附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时,液体与固体间表现为浸润

 

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某工厂用倾角为37°的传送带把货物由低处运送到高处,已知传送带总长为L=50 m,正常运转的速度为v=4 m/s。一次工人刚把M=10 kg的货物放到传送带上的A处时停电了,为了不影响工作的进度,工人拿来一块m=5 kg带有挂钩的木板,把货物放到木板上,通过定滑轮用绳子把木板拉上去。货物与木板及木板与传送带之间的动摩擦因数均为08。物块与木板均可看做质点,g=10 m/s2,sin37°=06,cos37°=08

1为了把货物拉上去又不使货物相对木板滑动,求工人所用拉力的最大值;

2若工人用F=189N的恒定拉力把货物拉到L/5处时来电了,工人随即撤去拉力,求此时货物与木板的速度大小;

3来电后,还需要多长时间货物能到达B处?不计传送带的加速时间

 

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如图所示,四分之三周长圆管的半径R=04m,管口B和圆心O在同一水平面上,D是圆管的最高点,其中半圆周BE段存在摩擦,BC和CE段动摩擦因数相同,ED段光滑;质量m=05kg、直径稍小于圆管内径的小球从距B正上方高H=25m的A处自由下落,到达圆管最低点C时的速率为6m/s,并继续运动直到圆管的最高点D飞出,恰能再次进入圆管,假定小球再次进入圆管时不计碰撞能量损失,取重力加速度g=10m/s2,求

1小球飞离D点时的速度;

2小球从B点到D点过程中克服摩擦所做的功;

3小球再次进入圆管后,能否越过C点?请分析说明理由

 

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某同学设计了一个如图1所示的装置测定滑块与木板间的动摩擦因数,其中A为滑块,BC是质量可调的砝码,不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦,装置水平放置。实验中该同学在砝码总质量(m+m′=m0)保持不变的条件下,改变mm′的大小,测出不同m下系统的加速度a,然后通过实验数据的分析就可求出滑块与木板间的动摩擦因数。

1)该同学手中有打点计时器、纸带、质量已知且可随意组合的砝码若干、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线,为了完成本实验,得到所要测量的物理量,还应有____________

A.秒表     B.毫米刻度尺

C.天平     D.低压交流电源

2)实验中,该同学得到一条较为理想的纸带,如图2所示,从清晰的O点开始,每隔4个点取一计数点(中间4个点没画出),分别记为ABCDEF,各计数点到O点的距离为OA=161cmOB=402cmOC=726cmOD=1130cmOE=1614cmOF=2180cm,打点计时器打点频率为50Hz,则由此纸带可得到打E点时滑块的速度v=________m/s,此次实验滑块的加速度a=__________m/s2。(结果均保留两位有效数字)

3)在实验数据处理中,该同学以m为横轴,以系统的加速度a为纵轴,绘制了如图3所示的实验图线,结合本实验可知滑块与木板间的动摩擦因数μ=_________。(g10m/s2

 

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某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候,测得弹力的大小F和弹簧长度l的关系如图1所示,则由图线可知:

1)弹簧的劲度系数为     N/m

2)为了用弹簧测定两木块AB间的动摩擦因数μ,两位同学分别设计了如图2所示的甲、乙两种方案.

为了用某一弹簧测力计的示数表示AB之间的滑动摩擦力的大小,你认为方案     更合理.

AB的重力分别为100N200N.当A被拉动时,弹簧测力计a的示数为60Nb的示数为110Nc的示数为40N,则AB间的动摩擦因数为   

 

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