题目内容
【题目】隔板将绝热的气缸分为A、B两部分,A内充有气体,B内为真空.现把隔板抽去, A中的气体自动充满整个容器,这个过程称为气体的自由膨胀.下列说法正确的是
A. 自由膨胀过程中,气体分子只作定向运动
B. 自由膨胀前后,气体的压强不变
C. 自由膨胀前后,气体的温度不变
D. 容器中的气体在足够长的时间内,能全部自动回到A部分
【答案】C
【解析】分子时刻在做无规则的热运动,故A错误;自由膨胀后,温度不变,体积变大,由气态方程可知,压强变小,故B错误;自由膨胀过程中由于不受阻力作用,因此气体不做功,由于容器绝热,因此Q=0,由△U=W+Q可知,气体内能不变,因此温度也不变,故C正确;根据热力学第二定律可知,气体向真空的自由膨胀是不可逆的,故D错误.故选C.
【题目】利用如图1所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系.小车的质量为M=200.0g,钩码的质量为m=10.0g,打点计时器的电源为50Hz的交流电.
(1)挂钩码前,为了消除摩擦力的影响,应调节木板右侧的高度,直至向左轻推小车观察到_____.
(2)挂上钩码,按实验要求打出的一条纸带如图2所示.选择某一点为O,一次每隔4个计时点取一个计数点.用刻度尺量出相邻计数点间的距离△x,记录在纸带上.计算打出各计数点时小车的速度v,其中打出计数点“1”时小车的速度v1=_____m/s.
(3)将钩码的重力视位小车受到的拉力,取g=9.80m/s2,利用W=mg△x算出拉力对小车做的功W.利用Ek=Mv2算出小车动能,并求出动能的变化量△Ek.计算结果见下表.
W/×10﹣3J | 2.45 | 2.92 | 3.35 | 3.81 | 4.26 |
△Ek/×10﹣3J | 2.31 | 2.73 | 3.12 | 3.61 | 4.00 |
请根据表中的数据,在答题卡的方格纸上作出△Ek﹣W图象.
(4)实验结果表明,△Ek总是略小于W.某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的.用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力F=_____.