题目内容
【题目】上周六，在我校的科技文化节的展演中，物理科组织进行了的水火箭制作与发射比赛。比赛用的水火箭通常采用可乐瓶来制作，用一个中间装有自行车打气用的气门嘴的软橡胶塞作为瓶塞。发射前，先在瓶中装上适量的水，然后倒放在发射架上，再让打气筒的软管与气门嘴连接上，装置如图所示。通过打气筒向瓶内多次打气，直到瓶内气体的压力冲开瓶塞，同时瓶内的水也从瓶口快速喷出，瓶身因反冲获得向上的速度而射上空中。已知瓶塞的截面积为
，瓶中气体未打气时压强为
（大气压强），体积为
，每次打气均是把打气筒中压强为，体积为
（
）的一筒气体全部打入瓶中。忽略打气过程中气体温度的变化，也忽略水及瓶塞重力产生的压强。假设共打了
次气后，水恰好冲开瓶塞，水火箭成功发射。
①在瓶塞被冲开，水快速喷出的时，瓶中气体近似经历了一个______（选填：“等压”、“等温”或“绝热”）膨胀过程，气体的内能将_____，温度将_____；
②求瓶塞刚被冲开时瓶内气体的压强
和瓶塞与瓶颈间的最大摩擦力
。_____
【答案】绝热
减小
降低
；
【解析】
①在瓶塞被冲开，水快速喷出的时，瓶中气体近似经历了一个绝热膨胀过程，根据热力学第一定律可知，气体的内能将减小，温度将降低。
②根据气体状态方程可得：
解得：
以活塞为研究对象，根据平衡条件：
可得：
【题目】如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体所受向心力大小与质量、轨道半径及线速度关系的实验装置．圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动．力传感器测量向心力F，速度传感器测量圆柱体的线速度v，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系：
(1)该同学采用的实验方法为________．
A．等效替代法 B．控制变量法 C．理想化模型法 D．微小量放大法
(2)改变线速度v，多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示：
v/ms-1 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
v2/m2s-2 | 1.0 | 2.25 | 4.0 | 6.25 | 9.0 |
F/N | 0.88 | 2.00 | 3.50 | 5.50 | 7.90 |
①请在图乙中作出F-v2图线_____；
②若圆柱体运动半径r＝0.3 m，由作出的F-v2的图线可得圆柱体的质量m＝_____ kg．(结果保留两位有效数字)
