题目内容

如图所示的气缸距底部h0处连接一U形管(管内气体的体积忽略不计,两边管足够长),气缸内用一质量和体积均可忽略的“T”型活塞密闭一定质量的理想气体.初始时,封闭气体温度为T0,活塞距离气缸底部为1.5h0,U型管内两边水银面齐平.已知水银的密度为ρ,大气压强为P0,活塞竖直长柄长为1.2h0,重力加速度为g.现缓慢降低气体的温度,试求:

(1)当T型活塞竖直长柄下端刚与气缸底部接触时,气体的温度T1

(2)当温度降为0.4T0时,U形管内两水银面的高度差h.

练习册系列答案
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为了验证机械能守恒定律,某同学使用如图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器M通过G1、G2光电门时,光束被滑行器M上的挡光片遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录,滑行器连同挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,两光电门中心间的距离为x,牵引砝码的质量为m,细绳不可伸长且其质量可以忽略,重力加速度为g.该同学想在水平的气垫导轨上,只利用以上仪器,在滑行器通过G1、G2光电门的过程中验证机械能守恒定律,请回答下列问题:

(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺母,使气垫导轨水平.请在以下空白处填写实验要求.

在不增加其他测量器材的情况下,调水平的步骤是:取下牵引砝码m,接通气垫导轨装置的电源,调节导轨下面的螺母,若滑行器M放在气垫导轨上的任意位置都能保持静止,或者轻推滑行器M,M分别通过光电门G1、G2的时间 ,则导轨水平;

(2)当气垫导轨调水平后,在接下来的实验操作中,以下操作合理的是

A.挡光片的宽度D应尽可能选较小的

B.选用的牵引砝码的质量m应远小于滑行器和挡光片的总质量M

C.为了减小实验误差,光电门G1、G2的间距x应该尽可能大一些

D.用来牵引滑行器M的细绳可以与导轨不平行

(3)在每次实验中,若表达式 mgx=(M+m)(M+m) (用M、g、m、△t1、△t2、D、x表示)在误差允许的范围内成立,则机械能守恒定律成立.

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