在广场游玩时,一个小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上,并将小石块放置于水平地面上。已知小石块的质量为,气球(含球内氢气)的质量为
,气球体积为V,空气密度为ρ(V和ρ均视作不变量),风沿水平方向吹,风速为v。已知风对气球的作用力
(式中k为一已知系数,u为气球相对空气的速度)。开始时,小石块静止在地面上,如图所示。
(1)若风速v在逐渐增大,小孩担心气球会连同小石块一起被吹离地面,试判断是否会出现这一情况,并说明理由。
(2)若细绳突然断开,已知气球飞上天空后,在气球所经过的空间中的风速v保持不变量,求气球能达到的最大速度的大小。
如图8-3-9所示,粗细均匀,两端开口的U形管竖直放置,管的内径很小,水平部分BC长14 cm.一空气柱将管内水银分离成左右两段.大气压强相当于高为76 cmHg的压强.
图8-3-9
(1)当空气柱温度为T0="273" K,长为l0="8" cm时,BC管内左边水银柱长2 cm,AB的管内水银柱长是2 cm,则右边水银柱总长是多少?
(2)当空气柱温度升高到多少时,左边的水银恰好全部进入竖直管AB内?
(3)当空气柱温度为490 K时,两竖直管内水银柱上表面高度各为多少?
如图8-3-12所示,一个密闭的气缸,被活塞分成体积相等的左、右两室,气缸壁与活塞是不导热的;它们之间没有摩擦,两室中气体的温度相等,现利用右室中的电热丝对右室加热一段时间,达到平衡后,左室的体积变为原来的,气体的温度T1="300" K,求右室气体的温度.
图8-3-12
如图10-4-1所示,一定质量理想气体由状态A经过程Ⅰ变至状态B时,从外界吸收热量420 J,同时膨胀对外做功300 J.当气体从状态B经过Ⅱ回到状态A时,外界压缩气体做功200 J.求此过程中气体是吸热还是放热,热量是多少.
图10-4-1
用火箭把质量m=1.0×103 kg的卫星发射到接近地面的圆形轨道上绕地球运行.已知地球半径R=6.4×106 m,火箭内所装燃料的热值q=6.4×107 J/kg,地面附近的重力加速度g="9.8" m/s2.若燃料完全燃烧产生的热量有1%转化为卫星运行时的动能,火箭内所装燃料的质量至少为多少?
如图7-2-16所示,U=10V,电阻R1=3Ω,R2=2Ω,R3=5Ω,电容器的电容C1=4μF,C2=1μF,求:
(1)当K闭合时间足够长时,C1和C2所带的电量各是多少?
(2)然后把K断开,K断开后通过R2的电量是多少?