【題目】如圖所示,豎直放置的U形管左端封閉,右端開口,左、右兩管的橫截面積均為2cm2,在左管內(nèi)用水銀封閉一段長為20cm、溫度為27℃的空氣柱(可看成理想氣體),左右兩管水銀面高度差為15cm,外界大氣壓為75cmHg。
①若向右管中緩慢注入水銀,直至兩管水銀面相平,求在右管中注入水銀的體積V(以cm3為單位);
②在兩管水銀面相平后,緩慢升高氣體的溫度,直至封閉空氣柱的長度為開始時的長度,求此時空氣柱的溫度T。
【答案】①46cm3②415K
【解析】①開始時左右兩管水銀面高度差為h =15 cm,外界大氣壓p0=75 cmHg
則封閉氣體初始壓強p1=p0-h=60 cmHg
緩慢加入水銀,等水銀面相平后,封閉氣體的壓強p2=p0=75 cmHg
封閉氣體經(jīng)歷等溫變化,開始時空氣柱的長度l=20 cm,設末狀態(tài)空氣柱的長度為l′,
p1l=p2l′
l′=16cm
加入水銀的長度x=h+2(l-l′)=23cm
解得加入水銀的體積V=46 cm3
②空氣柱的長度變?yōu)殚_始時的長度l時,左管水銀面下降Δh =l-l′=4cm
右管水銀面會上升4cm,此時空氣柱的壓強
p3=h0+2Δh=83 cm
初始溫度T =300K,封閉氣體從初始到最終,可以看作等容變化
由
解得T′=415K
本題答案是: ①46cm3 ②415K
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在光滑絕緣水平面上,有一矩形線圈以一定的初速度進入勻強磁場區(qū)域,線圈全部進入勻強磁場區(qū)域時,其動能恰好等于它在磁場外面時的一半,設磁場區(qū)域?qū)挾却笥诰圈寬度,則( )
A. 線圈恰好在完全離開磁場時停下
B. 線圈在未完全離開磁場時即已停下
C. 線圈能通過場區(qū)不會停下
D. 線圈在磁場中某個位置停下
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【題目】如圖所示,是某同學用打點計時器研究小車做勻變速直線運動時得到的一條紙帶。圖中A、B、C、D點是先后連續(xù)打下的點。已知打點計時器所用電源的頻率為50 Hz,四個計數(shù)點間的距離xAB=7.30 cm、xBC=7.62 cm、xCD=7.95 cm。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知,小車做_____________運動(填“勻加速直線”或“勻減速直線”);小車在B點時的瞬時速度大小為_________m/s。
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【題目】如圖所示,光滑水平地面上固定一帶滑輪的豎直桿,用輕繩系著小滑塊繞過滑輪,用恒力F1水平向左拉滑塊的同時,用恒力F2拉繩,使滑塊從A點起由靜止開始向右運動,B和C是A點右方的兩點,且AB=BC,則以下說法正確的是( )
A. 從A點至B點F2做的功大于從B點至C點F2做的功
B. 從A點至B點F2做的功小于從B點至C點F2做的功
C. 從A點至C點F2做的功一定等于滑塊克服F1做的功
D. 從A點至C點F2做的功一定大于滑塊克服F1做的功
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【題目】所示,一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為和的兩物塊A、B相連接,并靜止在光滑的水平面上.現(xiàn)使B瞬時獲得水平向右的速度3m/s,以此刻為計時起點,兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示,從圖像信息可得( )
A. 在、時刻兩物塊達到共同速度1m/s,且彈簧都處于伸長狀態(tài)
B. 從到時刻彈簧由壓縮狀態(tài)恢復到原長
C. 兩物體的質(zhì)量之比為
D. 在時刻與的動能之比為:1
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【題目】如圖所示,發(fā)電機的輸出電壓為220 V,輸出功率為88 kW,輸電線電阻為0.2 Ω,
(1)求用戶得到的電壓和電功率各是多少?
(2)如果發(fā)電站先用變壓比為1:10的升壓變壓器將電壓升高,經(jīng)同樣輸電線路后經(jīng)過10:1的降壓變壓器降壓后供給用戶,則用戶得到的電壓和電功率各是多少?
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【題目】一列機車的質(zhì)量是5×105 kg,在水平平直軌道上由靜止開始勻加速啟動,加速度大小為0.4 m/s2。已知機車的額定功率為3 000 kW,當機車由靜止達到最大速率30 m/s時,共用時t秒。行駛過程中阻力恒定,則:
(1)機車勻加速階段的牽引力多大?
(2)勻加速階段機車的實際功率等于額定功率時,機車的速度多大?
(3)機車由靜止達到最大速度時,前進的距離是多少?(答案中可以包含字母t)
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【題目】如圖所示,排球場的長度為18 m,其網(wǎng)的高度為2 m.運動員站在離網(wǎng)3 m遠的線上,正對網(wǎng)前豎直跳起把球垂直于網(wǎng)水平擊出.(g取10 m/s2)設擊球點的高度為2.5 m,問球被水平擊出時的速度v在什么范圍內(nèi)才能使球既不觸網(wǎng)也不出界?
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【題目】如圖所示,在光滑水平地面上,有一質(zhì)量m1 = 4.0kg的平板小車,小車的右面有一固定的豎直擋板,擋板上固定一輕質(zhì)細彈簧。位于小車上A點處的質(zhì)量m2 = 1.0kg的木塊(可視為質(zhì)點)與彈簧的左端相接觸但不連接,此時彈簧與木塊間無相互作用力。木塊與A點左側(cè)的車面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.40,木塊與A點右側(cè)的車面之間的摩擦可忽略不計,F(xiàn)小車與木塊一起以v0 = 2.0m/s的初速度向右運動,小車將與其右側(cè)的豎直墻壁發(fā)生碰撞,已知碰撞時間極短,碰撞后小車以v1 = 1.0m/s的速度水平向左運動,取g=10m/s2。
(1)求小車與豎直墻壁發(fā)生碰撞的過程中小車動量變化量的大;
(2)若彈簧始終處于彈性限度內(nèi),求彈簧的最大彈性勢能;
(3)當m2第一次回到小車上A點時,求m1和m2的速度各是多大;
(4)要使木塊最終不從小車上滑落,則車面A點左側(cè)粗糙部分的長度應滿足什么條件?
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