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【题目】如图所示,开口向上的汽缸C静置于水平桌面上,用一横截面积S=50cm2的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体,一轻绳一端系在活塞上,另一端跨过两个定滑轮连着一劲度系数k=2800N/m的竖直轻弹簧A,A下端系有一质量m=14kg的物块B。开始时,缸内气体的温度t1=27℃,活塞到缸底的距离L1=120cm,弹簧恰好处于原长状态。已知外界大气压强恒为p0=1.0×105Pa,取重力加速度g=10m/s2,不计一切摩擦。现使缸内气体缓慢冷却,求:
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(1)当B刚要离开桌面时汽缸内封闭气体的温度;
(2)气体的温度冷却到-93℃时B离桌面的高度H。(结果保留两位有效数字)
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【题目】如图所示,AB为固定在竖直平面内粗糙倾斜轨道,BC为光滑水平轨道,CD为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道,且AB与BC通过一小段光滑弧形轨道相连,BC与弧CD相切。已知AB长为L=10m,倾角θ=37°,BC长s=4m,CD弧的半径为R=2m,O为其圆心,∠COD=143°。整个装置处在水平向左的匀强电场中,电场强度大小为E=1×103N/C。一质量为m=0.4kg、电荷量为q=+3×10 -3C的物体从A点以初速度vA=15m/s沿AB轨道开始运动。若物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ=0.2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,物体运动过程中电荷量不变。求
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(1)物体在AB轨道上运动时,重力和电场力对物体所做的总功;
(2)物体在C点对轨道的压力为多少;
(3)用物理知识判断物体能否到达D点;
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【题目】材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”,利用这种效应可以测量压力大小.若图甲为某压敏电阻在室温下的电阻压力特性曲线,其中RF、R0分别表示有、无压力时压敏电阻的阻值.为了测量压力F,需先测量压敏电阻处于压力中的电阻值RF.
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请按要求完成下列实验.
(1)设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路,在图乙的虚线框内画出实验电路原理图(压敏电阻及所给压力已给出,待测压力大小约为0.4×102~0.8×102 N,不考虑压力对电路其它部分的影响)_________,要求误差较小,提供的器材如下:
A.压敏电阻,无压力时阻值R0=6 000 Ω
B.滑动变阻器R,全电阻约200 Ω
C.电流表A,量程2.5 mA,内阻约30 Ω
D.电压表V,量程3 V,内阻约3 kΩ
E.直流电源E,电动势3 V,内阻很小.
F.开关S,导线若干
(2)正确接线后,将压敏电阻置于待测压力下,通过压敏电阻的电流是1.33 mA,电压表的示数如图丙所示,则电压表的读数为______V.
(3)此时压敏电阻的阻值为_______Ω;结合图甲可知待测压力的大小F=_______N.(计算结果均保留两位有效数字)
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【题目】如图所示,一小球自A点由静止自由下落,到B点时与弹簧接触,到C点时弹簧被压缩到最短.若不计弹簧质量和空气阻力,在小球由A→B→C的过程中,且取地面为零势面,则( )
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A. 小球从A→B的过程中机械能守恒;小球从B→C的过程中只有重力和弹力做功,所以机械能也守恒
B. 小球在B点时动能最大
C. 小球减少的机械能,等于弹簧弹性势能的增量
D. 小球到达C点时动能为零,重力势能为零,弹簧的弹性势能最大
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【题目】如图所示,在xoy坐标系内存在一个以(a,0)为圆心、半径为a的圆形磁场区域,方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B;另在y轴右侧有一方向向左的匀强电场,电场强度大小为E,分布于y≥a的范围内.O点为质子源,其出射质子的速度大小相等、方向各异,但质子的运动轨迹均在纸面内.已知质子在磁场中的偏转半径也为a,设质子的质量为m、电量为e,重力及阻力忽略不计.求:
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(1)出射速度沿x轴正方向的质子,到达y轴所用的时间;
(2)出射速度与x轴正方向成30°角(如图中所示)的质子,到达y轴时的位置;
(3)质子到达y轴的位置坐标的范围;
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【题目】电子扩束装置由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成.偏转电场的极板由相距为d的两块水平平行放置的导体板组成,如图甲所示.大量电子由静止开始,经加速电场加速后,连续不断地沿水平方向从两板正中间
射入偏转电场.当两板不带电时,这些电子通过两板之间的时间为
;当在两板上加如图乙所示的电压时(
为已知),所有电子均能从两板间通过,然后进入垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中,最后都垂直打在竖直放置的荧光屏上.已知电子的质量为m、电荷量为e,其重力不计.求:
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(1)电子离开偏转电场时的位置到
的最小距离和最大距离;
(2)偏转磁场区域的水平宽度L;
(3)偏转磁场区域的最小面积S.
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【题目】质量为
的汽车,汽车发动机的额定输出功率为
,沿倾角为
的斜坡由静止开始从坡底向上运动,汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为
,开始时以
的加速度做匀加速运动(
)。求:
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⑴汽车做匀加速运动持续的时间
;
⑵汽车所能达到的最大速率;
⑶若斜坡长
,且认为汽车达到坡顶之前,已达到最大速率,则汽车从坡底到坡顶需多少时间?
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【题目】将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷分别用d、U、E和Q表示.下列说法正确的是 ( )
A. 保持U不变,将d变为原来的两倍,则E变为原来的一半
B. 保持E不变,将d变为原来的一半,则U变为原来的两倍
C. 保持d不变,将Q变为原来的两倍,则U变为原来的一半
D. 保持d不变,将Q变为原来的一半,则E变为原来的一半
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【题目】利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到光电门B处的距离, b表示遮光片的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度,实验时滑块在A处由静止开始运动。
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(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度b,结果如图所示,由此读出b=_________mm;
(2)滑块通过B点的瞬时速度可表示为______________;
(3)某次实验测得倾角
,重力加速度用g表示,滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔEk=__________,系统的重力势能减少量可表示为ΔEp=______,在误差允许的范围内,若ΔEk= ΔEp则可认为系统的机械能守恒;
(4)在上次实验中,某同学改变A、B间的距离,作出的
图象如图所示,并测得M=m,则重力加速度g=_____________m/s2。
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