题目内容
【题目】如图所示,劲度系数为k=50N/m的轻质弹簧与完全相同的导热活塞A、B不拴接,一定质量的理想气体被活塞A、B分成两个部分封闭在可导热的汽缸内,活塞A、B之间的距离与B到汽缸底部的距离均为l=1.2m,初始时刻,气体I与外界大气压强相同温度为T1=300K,将环境温度缓慢升高至T2=440K,系统再次达到稳定,A已经与弹簧分离,已知活塞A、B的质量均为M=1.0kg.横截面积为S=10cm2;外界大气压强恒为P0=1.0×105P.不计活塞与汽缸之间的摩擦且密封良好,求活塞A相对初始时刻上升的高度。
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【答案】0.96m
【解析】对气体I,初态:T1=300K,P1=1.0
105Pa,V1=lS;
末态:T2=440K,
, ![]()
根据理想气体状态方程: ![]()
解得末态气体I的长度为1.6m。
对气体II,初态:T3=300K,
,V3=1.2S;
末态:T4=440K,
, ![]()
根据理想气体状态方程: ![]()
解得末态气体I的长度为1.76m。
故活塞A上升的高度为
=(1.6m-1.2m)+(1.76m-1.2m)=0.96m。
【题目】为了“探究加速度与力、质量的关系”,现提供如图甲所示的实验装置:
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(1)以下实验操作正确的是
A.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在砝码及砝码盘的牵引下恰好做匀速运动 |
B.调节滑轮的高度,使细线与木板平行 |
C.先接通电源后释放小车 |
D.实验中小车的加速度越大越好 |
(2)在实验中,得到一条如图乙所示的纸带,已知相邻计数点间的时间间隔为T=0.1S,且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分别为3.09cm、3.43cm、3.77cm、4.10cm、4.44cm、4.77cm,则小车的加速度a= m/s2(结果保留两位有效数字)。
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(3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定,探究加速度a与所受外力F的关系,他们在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验,得到了两条a—F图线,如图丙所示。图线 是在轨道倾斜情况下得到的(填“①”或“②”);小车及车中砝码的总质量m= kg。
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