题目内容
【题目】如图所示，一圆柱形绝热汽缸开口向上竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m、横截面积为S，与容器底部相距h，现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量
时停止加热，活塞上升了2h并稳定，此时气体的热力学温度为T1．已知大气压强为p0，重力加速度为g，活塞与汽缸间无摩擦且不漏气．
求：①加热过程中气体的内能增加量；
②停止对气体加热后，在活塞上缓慢添加细砂粒，当添加砂粒的质量为m0时，活塞恰好下降了h，求此时气体的温度T2。
【答案】(1) Q－2(p0S＋mg)h (2) 
【解析】(ⅰ)等压过程气体的压强为p1＝p0＋
则气体对外做功W＝p1S(2h)＝2(p0S＋mg)h
由热力学第一定律得ΔU＝Q－W
解得内能增加量ΔU＝Q－2(p0S＋mg)h
(ⅱ)停止对气体加热后，活塞恰好下降了h，此时气体的温度为T2
则初态p1＝p0＋
，V1＝3hS，热力学温度为T1
末态p2＝p0＋
，V2＝2hS，热力学温度为T2
由理想气体状态方程
解得T2＝
(1＋
)T1
【题目】某兴趣小组设计了一个寻求碰撞前后不变量的实验。实验器材有：打点计时器、低压交流电源(f=50Hz)、纸带、刻度尺、表面光滑的平直金属轨道、带撞针的小车甲、带橡皮泥的小车乙、天平。
该小组实验的主要步骤有：
A用天平测出甲的质量m甲=0.50kg，乙的质量m乙=0.25kg
B．更换纸带重复操作三次
C．接通电源，并给甲车一定的初速度v甲
D．将平直轨道放在水平桌面上，在其一端固定打点计时器，连接电源
E．将小车甲靠近打点计时器放置，在车后固定纸带，将小车乙静止地放在平直轨道中间位置
(1)上述实验步骤合理的顺序为A_________，（补充完整）
(2)从打下的纸带中，选取比较理想的一条，如下图所示，请补充完成下表（均保留两位有效数字）
| 甲车 | 乙车 | 甲乙整体 |
m/kg | 0.50 | 0.25 | 0.75 |
v/(m/s) | 3.0 | 0 | ______ |
| 6.0 | 0 | 2.7 |
mv | 1.5 | 0 | ______ |
mv2 | 4.5 | 0 | 3.0 |
(3)根据以上数据寻找出碰撞前后不变量的表达式为_____________________.
