【题目】如图,容积均为V的汽缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通,阀门K2位于细管的中部,A、B的顶部各有一阀门K1、K3,B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)。初始时,三个阀门均打开,活塞在B的底部;关闭K2、K3,通过K1给汽缸充气,使A中气体的压强达到大气压p0的4倍后关闭K1。已知汽缸导热性能良好。
(i)打开K2,活塞上升直到稳定的过程中,活塞上方气体不断地___________(填“吸热”或“放热”)
(ii)打开k2,求稳定时活塞上方气体的体积和压强
(iii)接着打开K3,求稳定时活塞下方气体的体积和压强
【答案】(i)放热;(ⅱ)2.5P0,0.4V;(ⅲ)2V,2P0;
【解析】
(i)气体被压缩,外界对气体做功,由热力学第一定律确定气体吸热放热情况;(ⅱ)根据等温变化的方程求解打开k2,求稳定时活塞上方气体的体积和压强;(ⅲ)根据等温变化的方程求解打开k3,求稳定时活塞下方气体的体积和压强;
(i)打开K2,活塞上升直到稳定的过程中,活塞上方气体被压缩,外界对B气体做功,因汽缸导热性能良好,则活塞上方气体不断地放热;
(ⅱ)打开K2后,B缸内气体(活塞上方)等温压缩,压缩后体积为V1,A缸内气体(活塞下方)等温膨胀,活塞上下方压强相等均为p1
则:对A缸内(活塞下方)气体:4p0V=p1(2V-V1)
对B缸内(活塞上方)气体:p0V=p1V1
联立以上两式得: p1=2.5p0 V1=0.4V
(ⅲ)打开K3假设活塞下方气体压强可降为p0,体积为V2,
则:4p0V=p0V2
得:V2=4V>2V
即:此时活塞将处于B气缸顶端,体积为2V
设缸内气压为p2,4p0V=p2×2V
得:p2=2P0
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【题目】全自动洗衣机中的排水阀是由程序控制器控制其动作的,当进行排水和脱水工序时,控制铁芯1的线圈通电,使铁芯2运动,从而牵引排水阀的阀门,排除污水,如图所示.以下说法中正确的是( )
A. 若输入的控制电流由a流入,由b流出,则铁芯2 中A端为N极,B端为S极
B. 若输入的控制电流由a流入,由b流出,则铁芯2 中A端为S极,B端为N极
C. 若a、b处输入正、负交变电流,铁芯2不能被吸入线圈中
D. 若a、b处输入正、负交变电流,铁芯2仍能被吸入线圈中
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【题目】某同学质量为60kg,在军事训练中要求他从岸上以的速度跳到一条向他缓缓飘来的小船上,然后去执行任务,小船的质量是140kg,原来的速度是,该同学上船后又跑了几步,最终停在船上,此时小船的速度v和该同学动量的变化分别为
A.
B.
C.
D.
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【题目】某同学研究“弹簧弹力和弹簧伸长的关系”时,安装实验装置,让刻度尺零刻度线与弹簧上端平齐,在弹簧下端挂1个钩码时,静止时弹簧的长度为l1,如图所示,l1=____cm.在弹簧下端分别挂2,3,4,5个钩码时,弹簧的长度为l2,l3,l4,l5。已知每个钩码的质量为50g,挂2个钩码时弹簧弹力F2=_____N(g取9.8m/s2).要测出弹簧的伸长量x,还需要测量的是______.从而作出F-x曲线,得到弹力与伸长量的关系.
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【题目】关于电场,下列说法正确的是( )
A. 由E=知,若q减半,则该处电场强度为原来的2倍
B. 由E=k知,E与Q成正比,而与r2成反比
C. 由E=k知,在以Q为球心,以r为半径的球面上,各处场强均相同
D. 电场中某点场强方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向
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【题目】某物理课外小组利用如图甲所示的装置探究加速度与合外力、质量之间的关系。
(1)以下实验操作正确的是___________。(填正确答案标号)
A.将木板不带滑轮的一端适当垫高,把悬挂了沙桶的细绳系在小车上,让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动
B.沙和沙桶的质量远远小于小车的质量
C.每次改变拉力或小车质量后,需重新平衡摩擦力
D.先接通电源后释放小车
(2)如图乙所示是实验中打出的一条纸带,相邻计数点间还有四个点,所用交变电源的频率为50Hz,量出各计数点与O点之间的距离分别为:OA=2.40cm,OB=5.2lcm,OC=8.45cm,OD=12.09cm。则打点计时器打下B点的瞬时速度vB=___________m/s,该小车运动的加速度a=___________m/s2。(结果均保留两位有效数字)
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【题目】伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图、分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程,对这两项研究,下列说法正确的是
A. 图通过对自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动
B. 图中先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,使时间测量更容易
C. 图中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的,实验可实际完成
D. 图的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持
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【题目】如图所示,沿水平方向放置一条平直光滑槽,它垂直穿过开有小孔的两平行薄板,板相距3.5L。槽内有两个质量均为m的小球A和B,A球带电量为+q,B球带电量为-3q,两球由长为2L的轻杆相连,组成一带电系统。最初A和B分别静止于左板的两侧,离板的距离均为L。若视小球为质点,不计轻杆的质量,现在两板之间加上与槽平行,场强为E的向右的匀强电场后(设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成,不影响电场的分布),带电系统开始运动。试求:
(1)从开始运动到B球刚进入电场时,带电系统电势能的改变量E;
(2)以右板电势为零,带电系统从开始运动到速度第一次为零时,A球所在位置的电势φ为多大?
(3)带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间。
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【题目】轻质弹簧原长为2l,将弹簧竖直放置在地面上,在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放,当弹簧被压缩到最短时,弹簧长度为l。现将该弹簧水平放置,一端固定在A点,另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为5l的水平轨道,B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切,半圆的直径BD竖直,如图所示。物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.5。用外力推动物块P,将弹簧压缩至长度l,然后放开,P开始沿轨道运动。重力加速度大小为g。
(1)若P的质量为m,求P到达C点时对轨道的作用力;
(2)它离开圆轨道后落回到AB上的位置与A点之间的距离;
(3)若P能滑上圆轨道,且不脱离圆轨道,求P的质量的取值范围。
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