【題目】如圖所示,氣缸內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的理想氣體,水平輕桿一端固定在墻壁上,另一端與活塞相連。已知大氣壓強為1.0×105Pa,氣缸的質(zhì)量為50kg,活塞質(zhì)量不計,其橫截面積為0.01m2,氣缸與地面間的最大靜摩擦力為氣缸重力的0.4倍,活塞與氣缸之間的摩擦可忽略.開始時被封閉氣體壓強為1.0×105Pa、溫度為27℃,試求:
(1)緩慢升高氣體溫度,氣缸恰好開始向左運動時氣體的壓強P和溫度t;
(2)為保證氣缸靜止不動,氣缸內(nèi)氣體的溫度應(yīng)控制在什么范圍內(nèi)。
【答案】(1) , (2) 溫度在到之間
【解析】
氣缸恰好開始運動時,摩擦力為最大靜摩擦力,根據(jù)力學(xué)知識可以求出此時的壓強,氣體等壓變化,由氣態(tài)方程可以求出此時溫度;當(dāng)活塞剛要向右運動時,此時氣體有最低溫度,剛要向左運動時有最高溫度,根據(jù)等壓變化可以求出最低和最高溫度;
解:(1)氣缸開始運動時,氣缸與地面間的摩擦力為最大靜摩擦力,此時有:
氣缸內(nèi)氣體壓強為:
氣體發(fā)生了等容變化有:
代入數(shù)據(jù)得:
即:
故氣缸恰好開始向左運動時氣體的壓強,溫度為
(2)當(dāng)氣缸恰好向右運動時,溫度有最低值,氣缸內(nèi)氣體壓強為:
等容變化
代入數(shù)據(jù)得:
即:
故溫度在33℃到87℃之間氣缸靜止不動
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【題目】為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”,現(xiàn)提供如圖甲所示的實驗裝置:
(1)以下實驗操作正確的是
A.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,使小車在砝碼及砝碼盤的牽引下恰好做勻速運動 |
B.調(diào)節(jié)滑輪的高度,使細線與木板平行 |
C.先接通電源后釋放小車 |
D.實驗中小車的加速度越大越好 |
(2)在實驗中,得到一條如圖乙所示的紙帶,已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T=0.1S,且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分別為3.09cm、3.43cm、3.77cm、4.10cm、4.44cm、4.77cm,則小車的加速度a= m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(3)有一組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量一定,探究加速度a與所受外力F的關(guān)系,他們在軌道水平及傾斜兩種情況下分別做了實驗,得到了兩條a—F圖線,如圖丙所示。圖線 是在軌道傾斜情況下得到的(填“①”或“②”);小車及車中砝碼的總質(zhì)量m= kg。
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【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧的上端固定在電梯的天花板上,彈簧下端懸掛一個小球,電梯中有質(zhì)量為50kg的乘客,在電梯運行時乘客發(fā)現(xiàn)輕質(zhì)彈簧的伸長量始終是電梯靜止時的四分之三,已知重力加速度g=10m/s2,由此可判斷( 。
A. 電梯可能加速下降,加速度大小為5m/s2
B. 電梯可能減速上升,加速度大小為2.5m/s2
C. 乘客處于失重狀態(tài)
D. 乘客對電梯地板的壓力為425 N
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【題目】如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A.其中,A→B和C→D為等溫過程,B→C和D→A為絕熱過程。該循環(huán)過程中,下列說法正確的是( )
A. A→B過程中,氣體對外界做功
B. B→C過程中,氣體分子的平均動能增加
C. C→D過程中,單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多
D. D→A過程中,氣體的內(nèi)能沒有變化
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【題目】2012年9月25日,我國首艘航空母艦“遼寧號”正式交接入列,航母使用滑躍式起飛甲板,2012年11月23日,我軍飛行員駕駛國產(chǎn)殲-15艦載機首次成功起降航空母艦,假設(shè)殲-15戰(zhàn)斗機在航母上起飛的情況可以簡化成如下模型。航空母艦上的起飛跑道由長度為l1的水平跑道和長度為l2=32m的傾斜跑道兩部分組成。水平跑道與傾斜跑道末端的高度差=4.0m。一架質(zhì)量為=2.0×104kg的飛機,其噴氣發(fā)動機的推力大小恒為=1.2×105 N,方向與速度方向相同,為了使飛機在傾斜跑道的末端達到起飛速度61m/s,外界還需要在整個水平軌道對飛機施加助推力推=1.4×105 N。假設(shè)航母處于靜止?fàn)顟B(tài),飛機質(zhì)量視為不變并可看成質(zhì)點,飛機在整個運動過程中受到的平均阻力大小恒為飛機重力的k倍(k=0.1,g=10m/s2。)
求:(1)殲-15在水平跑道末端的速度大小;
(2)水平跑道l1的長度至少為多少(保留三位有效數(shù)字)。
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【題目】甲、乙兩輛汽車在同一平直的公路上做直線運動,t=0時刻同時經(jīng)過公路旁的同一個路標(biāo)。如圖所示為描述兩車運動的v-t圖像,下列說法正確的是
A. 在 0~10 s內(nèi)兩車運動方向相反
B. 在 10~20 s內(nèi)兩車距離逐漸增大
C. 在 t=10 s時兩車在公路上相遇
D. 在 5~15 s內(nèi)兩車的位移相等
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【題目】如圖所示,在固定斜面上的一物塊受到一個平行斜面向上的外力F的作用,若要使物塊在斜面上保持靜止,F的取值有一定范圍,已知其最大值和最小值分別為F1和F2,重力加速度為g。根據(jù)這些條件,可以求出的物理量有
A. 物塊的質(zhì)量 B. 物塊與斜面之間的最大靜摩擦力
C. 斜面的傾角 D. 物塊對斜面的正壓力
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【題目】宇宙中存在一些質(zhì)量相等且離其他恒星較遠的四顆星組成的四星系統(tǒng),通常可忽略其他星體對它們的引力作用.設(shè)四星系統(tǒng)中每個星體的質(zhì)量均為,半徑均為,四顆星穩(wěn)定分布在邊長為的正方形的四個頂點上,已知引力常量為.關(guān)于四星系統(tǒng),下列說法正確的是( )
A. 四顆星圍繞正方形對角線的交點做勻速圓周運動
B. 四顆星的軌道半徑均為
C. 四顆星表面的重力加速度均為
D. 四顆星的周期均為
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【題目】某光學(xué)實驗室中,將半圓柱形玻璃磚放于豎直面內(nèi),它的正上方又放著很大的光屏P,如圖所示.另有光源S可以沿著圓弧磚移動,它發(fā)出的光束1穿人玻璃磚后,總是射向圓心O。下列說法正確的有( )
A. 光束2在光屏P上將形成七色光帶,從左到右的排列順序為紅→紫
B. 若光束1繞圓心O順時針轉(zhuǎn)動,最早從P上消失的色光是紫光
C. 若光束1繞圓心O順時針轉(zhuǎn)動,光束3的亮度將增加,光束2的亮度將減弱
D. 若光束1繞圓心O逆時針轉(zhuǎn)過15°,光束2逆時針轉(zhuǎn)過的角度小于15°,光束3順時針轉(zhuǎn)過的角度等于15°
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