某学生实验小组为了搞清楚功、能、动量之间的关系,设计了如下实验:
㈠主要实验器材:一块正方形的软木块,其边长D=16cm,质量M=40g;一支出射速度能够连续可调的气枪,其子弹的质量m=10g;……
㈡主要实验过程:首先,他们把正方形的软木块固定在桌面上,当子弹以20m/s的水平速度从正面射入该木块后,实验小组测得了子弹能够进入木块中5cm的深度。然后,他们把该木块放在光滑的水平面上(例如气垫导轨上),子弹再次从正面射入该木块,……。在后者情况下,请你利用力学知识,帮助他们分析和预测以下几个问题:⑴若子弹仍以20m/s的水平速度射入木块,子弹最多能进入木块中的深度有多大?⑵若子弹仍以20m/s的水平速度射入木块,在子弹射入木块的过程中,系统损失的机械能和产生的热量各是多少?⑶为了使子弹能够穿透该木块,那么子弹的入射速度大小不能低于多少?
如图所示,一定质量的气体放在体积为的容器中,室温为
=300K,有一个光滑导热活塞C(不占体积)将容器分成A、B两室,B室的体积是A室体积的两倍,A室容器上连接有一个U形管(管内气体的体积忽略不计).两边水银柱高度差为76cm,右室容器连接有一个阀门K,可与大气相连通(外界大气压等于76cm汞柱)求:
(1)将阀门K打开后,A室的体积变成多少?
(2)打开阀门K后将容器内的气体从300K分别加热到400K和500K,U形管内两边水银面的高度差各为多少?
内径粗细均匀的U形玻璃管,A端封闭,B端开口,管内注入水银,当两臂竖直放置时,两管中水银面恰好相平,A管中所封空气柱长度=8cm.如图所示,此时外界大气压P0与76cm高汞柱产生的压强相同,环境温度为
=31℃.
(1)温度为多高时,A管中被封空气柱长度可以变为
=9cm?
(2)在保持温度不变的条件下,从B端管口再注入多高的水银柱,可使A管中被封空气柱的长度变为原来的8cm?
在两端封闭、内径均匀的直玻璃管内,有一段水银柱将两种理想气体a和b隔开如图.将管竖直放置,达到平衡时,若温度为T时,气柱a和b分别为La和Lb,若温度为T时,长度分别为L'a和L'b,然后将管平放在水平桌面上,在平衡时,两段气柱长度分别为L"a和L"b.已知T、T'、La、L'a、Lb、L'b,求L"a/L"b.
如图所示,在很细的U型管两端连着两个容积相等的容器A和B,内装有温度为T0的理想气体.管内两边水银柱高度差为h,当温度降低△T时,两边水银面各移动了多少距离?
如图所示为一水平放置的圆柱形气缸,气缸壁、活塞的厚度以及它们之间的摩擦均可忽略不计,气缸的母线长为L,活塞将气缸中的气体分为左、右两部分,开始这两部分气体的温度相等,这两部分的体积之比=1∶2,现将左边的气体缓慢加热到127℃,右边的气体缓慢降温到-73℃,使活塞移动一段距离后停下来(活塞不漏气,并且左、右两气体不发生热传递)求活塞移动的距离.