水的沸点与水面上方气压有关,气压越大水的沸点越高。下表给出了水面上方气体压强与沸点的对应关系。技术员小陈利用这一关系,设计了如图所示的锅炉水温控制装置:图中OC为一可绕O点旋转的横杆(质量不计),在横杆上的B点下方连接着阀门S,阀门的底面积为3cm,OB长度为20cm,横杆上A点处挂着重物G,OA长度为60cm。对水加热时,随着水温升高,水面上方气压增大,当压强增大到一定值时,阀门S被顶开,使锅炉内气体压强减小,水开始沸腾。当重物G挂在不同位置时,锅炉内水面上方气体压强可达到的最大值不同,从而控制锅炉内水的最高温度。
(1)当锅炉内水的温度达到沸腾时,锅炉内气体的压强是多少?
(2)当大气压强为 Pa时,将G挂在A位置,锅炉内水沸腾时的温度为
,求此时阀门底部受到的气体压力和上部受到的大气压力的差值是多少?(计算时可认为阀门上、下底面积相等)
(3)当大气压强为 Pa时,要使锅炉内水的温度达到
时沸腾,应将G挂在离O点多远处?
压强(Pa) |
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沸点(![]() |
100 |
110 |
120 |
130 |
质量为O.02kg的小球,用细线拴着吊在沿直线行驶的汽车的顶棚上,在汽车距车站15 m处开始刹车,在刹车过程中,栓小球的细线与竖直方向夹角37o保持不变,如图所示,汽车到站恰好停止。求:①刹车过程中细线对小球的拉力。②开始刹车时汽车的速度。(g取10m/s2,sin37o=O.6,cos37o=O.8)
一个质量为4kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.1。从t=0开始,物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用,力F随时间的变化规律如图所示。(g取10m/s2)求:
①0到2s和2s到4s的加速度。
②83秒内物体的位移大小。
如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点。每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据。(重力加速度g=10m/s2)求:
①斜面的倾角a;②物体与水平面之间的动摩擦因数m;
如图所示,某货场而将质量为m1="100" kg的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道,使货物从轨道顶端无初速滑下,设货物滑到底端即在A最左端时货物的速度V0=6m/s。地面上紧靠轨道次排放两个完全相同的木板A、B,长度均为l=2m,质量均为m2="100" kg,木板上表面与轨道末端相切。货物与木板间的动摩擦因数为1,木板与地面间的动摩擦因数
=0.2。(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g="10" m/s2)
①若1=0.5,且货物滑上木板A时,木板不动,求货物滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时间。
②若要使货物滑上木板A时,木板不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动,求1应满足的条件。
质量为O.02kg的小球,用细线拴着吊在沿直线行驶的汽车的顶棚上,在汽车距车站15 m处开始刹车,在刹车过程中,栓小球的细线与竖直方向夹角37o保持不变,如图所示,汽车到站恰好停止。求:①刹车过程中细线对小球的拉力。②开始刹车时汽车的速度。(g取10m/s2,sin37o=O.6,cos37o=O.8)