【題目】如圖所示容器中,A、B各有一個可自由移動的輕活塞,活塞下面是水,上面為空氣,大氣壓恒定.A、B底部由帶有閥門K的管道相連,整個裝置與外界絕熱.原先A中的水面比B中高,打開閥門,使A中的水逐漸向B中流,最后達到平衡.在這個過程中( )
A.大氣壓力對水做功,水的內(nèi)能增加
B.水克服大氣壓力做功,水的內(nèi)能減少
C.大氣壓力對水不做功,水的內(nèi)能不變
D.大氣壓力對水不做功,水的內(nèi)能增加
【答案】D
【解析】解答:打開閥門K后,據(jù)連通器原理,最后A、B兩管中的水面將相平,如下圖所示,即A中水面下降,B中水面上升; 設(shè)A管截面積為S1 , 水面下降距離為h1 , B管截面積為S2 , 水面上升距離為h2 ,
由于水的總體積保持不變,則有S1h1=S2h2 ,
A管中大氣壓力對水做的功:W1=p0S1h1 ,
B管中大氣壓力對水做的功:W2=﹣p0S2h2 ,
大氣壓力對水做的總功:
W=W1+W2=p0S1h1﹣p0S2h2 ,
因為S1h1=S2h2 , 則得W=0,即大氣壓力對水不做功;
由于水的重心降低,重力勢能減小,由能量守恒定律知水的內(nèi)能增加.故D正確.
故選:D
分析:打開閥門K后,據(jù)連通器原理,最后A、B兩管中的水面將相平,A中水面下降,B中水面上升;由于水的總體積保持不變,則有S1h1=S2h2 , 求出兩管中大氣壓力對水做的功,進而求出大氣壓力對水做的總功;
打開閥門K后,A中的水逐漸向B中流,即A中水的重力做正功,B中水的重力做負功,但從最后的效果看,是A管中高度為h1的水移至較低的B管中高度為h2的地方,如圖所示,所以在這個過程中水的重力做正功.同時,整個裝置是絕熱的,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知水的內(nèi)能變化.
【考點精析】利用機械能綜合應(yīng)用對題目進行判斷即可得到答案,需要熟知系統(tǒng)初態(tài)的總機械能E 1 等于末態(tài)的總機械能E 2 ,即E1 =E2;系統(tǒng)減少的總重力勢能ΔE P減 等于系統(tǒng)增加的總動能ΔE K增 ,即ΔE P減 =ΔE K增;若系統(tǒng)只有A、
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【題目】如圖所示,固定在水平面上的光滑斜面傾角為30°,質(zhì)量分別為M、m的兩個物體通過細繩及輕彈簧連接于光滑輕滑輪兩側(cè),斜面底端有一與斜面垂直的擋板.開始時用手按住物體M,此時M距離擋板的距離為s,滑輪兩邊的細繩恰好伸直,且彈簧處于原長狀態(tài).已知M=2m,空氣阻力不計.松開手后,關(guān)于二者的運動下列說法中正確的是( )
A.M和m組成的系統(tǒng)機械能守恒
B.當M的速度最大時,m與地面間的作用力為零
C.若M恰好能到達擋板處,則此時m的速度為零
D.若M恰好能到達擋板處,則此過程中重力對M做的功等于彈簧彈性勢能的增加量與物體m的機械能增加量之和
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【題目】下列說法中正確的是( )
A.空氣中PM2.5的運動屬于分子熱運動
B.露珠成球形是由于液體表面張力的作用
C.液晶顯示屏是利用液晶的光學(xué)發(fā)散性制成的
D.分子間相互作用力隨著分子間距離的增大而減小
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【題目】甲、乙兩物體同時從同一地點沿同一方向做直線運動的速度—時間圖象如圖所示,則下列說法中正確的是( )
A. 兩物體兩次相遇的時刻是2 s末和6 s末
B. 4 s末甲在乙前面
C. 在0~6 s內(nèi),兩物體相距最遠的時刻是1 s末
D. 乙物體先向前運動2 s,隨后向后運動
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【題目】如圖所示,單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于水平方向的勻強磁場中,線框面積為S,電阻為R。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度ω從中性面開始勻速轉(zhuǎn)動,線框轉(zhuǎn)過時的感應(yīng)電流為I,下列說法正確的( )
A.線框中感應(yīng)電流的有效值為2I
B.線框轉(zhuǎn)動過程中穿過線框的磁通量的最大值為
C.從中性面開始轉(zhuǎn)過的過程中,通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為
D.線框轉(zhuǎn)一周的過程中,產(chǎn)生的熱量為
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【題目】如圖所示,臺秤上固定一粗糙平板,其左邊連有一擋板,一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來,開始磁鐵靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài),現(xiàn)在磁鐵上方中心偏左位置固定一導(dǎo)體棒,當導(dǎo)體棒中通以方向如圖所示的電流后( )
A.彈簧長度一定變長
B.彈簧長度一定變短
C.臺秤示數(shù)將增大
D.臺秤示數(shù)將變小
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【題目】下列說法正確的是( )
A.簡諧運動的周期和振幅無關(guān)
B.在彈簧振子做簡諧運動的回復(fù)力表達式F=﹣kx中,F(xiàn)為振動物體所受的合外力,k為彈簧的進度系數(shù)
C.在波的傳播方向上,某個質(zhì)點的振動速度就是波的傳播速度
D.在雙縫干涉實驗中,同種條件下用紫光做實驗比紅光做實驗得到的條紋更寬
E.在單縫衍射現(xiàn)象中要產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象,狹縫寬度必需比波長小或者相差不多
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【題目】如圖所示,物塊A和長木板B質(zhì)量均為1kg,A與B之間、B與地面之間動摩擦因數(shù)分別為0.5和0.2,開始時A靜止在B左端,B停在水平地面上.某時刻起給A施加一大小為9N的水平拉力F,1s后撤去F,最終A恰好停在B右端.(g取10m/s2)
(1)通過計算說明前1s內(nèi)木板B是否運動.
(2)1s末物塊A的速度.
(3)木板B的長度.
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【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中,某同學(xué)使用了如圖1所示的裝置,打點計時器使用的交流電頻率為50Hz,砂和砂桶的總質(zhì)量為m,小車的質(zhì)量為M。
(1)該同學(xué)得到一條紙帶,在紙帶上取連續(xù)的六個點(A、B、C、D、E、F),如圖2所示,自A點起,相鄰兩點的距離分別為:10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm;則小車的加速度為____m/s2;(計算結(jié)果請保留三位有效數(shù)字)
(2)該同學(xué)要探究小車的加速度a和質(zhì)量M、合外力F的關(guān)系,應(yīng)用了_________法的科學(xué)方法;若該同學(xué)要探究加速度a和拉力F關(guān)系,應(yīng)該保持______________________不變;
(3)該同學(xué)通過數(shù)據(jù)的處理作出了a﹣F圖象,如圖3所示,則圖中直線不過原點的原因可能是_______________________________________________.
(4)此圖線的末段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是:___________
A.小車與軌道之間存在摩擦 B.導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
C.砂和砂桶的總質(zhì)量太大 D.所用小車的質(zhì)量太大.
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