题目内容
【题目】如图所示,一个内壁光滑、导热性能良好的气缸放在水平桌面上,开口向上。质量与厚度均不计、导热性能良好、横截面积为S=2.0×10-3m2的活塞,把一定质量的理想气体封闭在气缸内。气缸所处环境的温度为0℃时,活塞与气缸底部之间的距离h0=22cm。现将质量为m=2.0kg的物块放在活塞中央位置上,活塞下移到某位置后保持稳定,后来环境温度上升,活塞又回到了原来位置,大气压强p0=1.0×105Pa,取g=10m/s2,绝对零度为-273℃。求:
(1)活塞下移稳定后,气缸内气体的压强;
(2)活塞下移稳定后,活塞与气缸底部之间的距离;
(3)活塞回到原来位置时,环境温度升高到多少?
【答案】(1);(2)20cm;(3)27.3℃
【解析】
(1)放置物块活塞下移稳定后,对于活塞和物块,根据平衡条件
代入数据得
(2)由玻意耳定律可知
解得
(3)加热活塞回到原来位置时,此时气体的状态为
,
设此时的温度为,则由盖吕萨克定律可得
即
其中,代入数据解得
,
【题目】在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,电火花计时器接220V、 50Hz交流电源。他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表:
对应点 | B | C | D | E | F |
速度(m/s) | 0.141 | 0.180 | 0.218 | 0.262 | 0.301 |
(1)设电火花计时器的打点周期为T,计算vF的公式为vF=_____(用T和纸带图中标明的相关物理量的符号表示)。
(2)根据表中的数据,以A点对应的时刻为t=0,试在图示坐标系中合理选择好标度,作出v-t图象___,利用该图象可知物体的加速度a=_____m/s2,计时器在打A点时物体的速度vA=________m/s(结果均保留3位有效数字)。
(3)如果当时电网中交变电流的电压变成210V,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比_______(填“偏大”或“偏小”或“不变”)。