题目内容
【题目】如图所示,长为2L=20cm、内壁光滑的气缸放在水平面上,气缸和活塞气密性良好且绝热,活塞的横截面积为S=10cm2,质量不计,活塞与墙壁之间连接一根劲度系数为k=50N/m的轻弹簧。当缸内气体温度为T0=27℃时,活塞恰好位于气缸的中央位置,且轻弹簧处于原长状态。已知气缸与活塞的总质量为M=4kg,大气压强为p0=1×105Pa,重力加速度为g=10m/s2。
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①现用电热丝对缸内气体缓慢加热,假设在活塞移到气缸最右端的过程中气缸一直处于静止,活塞移到气缸最右端时缸内气温是多少?
②若活塞移到气缸最右端时,气缸恰好开始运动,求气缸与水平面间的动摩擦因数为多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】①当活塞移到气缸最右端时(x=10cm),设缸内气体压强为p,则![]()
以缸内气体为研究对象,初态压强
,体积
,温度![]()
活塞移到气缸最右端时,缸内气体体积为
,设温度为T,根据理想气体状态放出可得
,解得T=630K;
②当活塞移到气缸最右端时,气缸恰好开始运动,则
,则
;
【题目】在常温下“测定金属电阻率”的实验中,所用测量仪器均已校准。
①用米尺测量金属丝的长度,如图乙所示,测量值为 _______cm;
用螺旋测微器测金属丝的直径,如图丙所示,测量值为________mm。
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②用图丁所示电路测量电阻丝的电阻Rx时,以下滑动变阻器应选择_______
(用滑动变阻器前面的字母表示):
A. 滑动变阻器R1(0~200Ω,额定电流2A)
B. 滑动变阻器R2(0~5Ω,额定电流2A)
③实验测得电阻的阻值为2.4Ω,该测量值比实际值偏_____(填“大” 或“小”),由于图丁所示的安培表外接而导致的测量电阻的误差,属于_________(填“偶然误差” 或“系统误差”)
④根据以上数据可知被测电阻是表1中的哪种材料_________
表1:几种导体材料常温时的电阻率
材料 | 银 | 铜 | 钨 | 铁 | 镍铬合金 |
ρ(Ωm) | 1.6×10-8 | 1.7×10-8 | 5.3×10-8 | 1.0×10-7 | 1.0×10-6 |
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⑤若按图戊所示的电路进行测量,可以消除由于电表内阻造成的误差.利用该电路进行实验的主要操作过程是:
第一步:先将R2的滑动触头调到最左端,单刀双拼开关S2向1闭合,闭合开关S1,调节滑动变阻器R1和R2,使电压表和电流表的示数尽量大些(不超过量程),读出此时电压表和电流表的示数U1、I1
第二步:保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变,将单刀双掷开关S2向2闭合,读出此时电压表和电流表的示数U2、I2请写出由以上记录数据计算被测电阻的表达Rx=________。