扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象;如图,截面积为
的热杯盖扣在水平桌面上,开始时内部封闭气体的温度为
,压强为大气压强
。当封闭气体温度上升至
时,杯盖恰好被整体顶起,放出少许气体后又落回桌面,其内部压强立即减为
,温度仍为
。再经过一段时间,内部气体温度恢复到
。整个过程中封闭气体均可视为理想气体。求:
(ⅰ)当温度上升到 且尚未放气时,封闭气体的压强;
(ⅱ)当温度恢复到 时,竖直向上提起杯盖所需的最小力。
如图,内径均匀的弯曲玻璃管ABCDE两端开口,AB、CD段竖直,BC、DE段水平,AB=100cm,BC=40cm,CD=50cm,DE=60cm。在水平段DE内有一长10cm的水银柱,其左端距D点10cm。在环境温度为300 K时,保持BC段水平,将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中,使A端在水银面下10 cm。已知大气压为75 cmHg且保持不变。
(1)若环境温度缓慢升高,求温度升高到多少K时,水银柱刚好全部溢出;
(2)若环境温度缓慢降低,求温度降低到多少K时,水银柱刚好全部进入CD段。
两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨,一端接有阻值为的电阻,一匀强磁场在如图区域中与导轨平面垂直。在导轨上垂直导轨跨放质量
的金属直杆,金属杆的电阻为
,金属杆与导轨接触良好,导轨足够长且电阻不计。以
位置作为计时起点,开始时金属杆在垂直杆
的水平恒力作用下向右匀速运动,电阻R上的电功率是
。
(1)求金属杆匀速时速度大小;
(2)若在时刻撤去拉力后,
时刻R上的功率为
时,求金属棒在
时刻的加速度
,以及
-
之间整个回路的焦耳热
。
如图甲所示,一物块在t=0时刻,以初速度v0=4m/s从足够长的粗糙斜面底端向上滑行,物块速度随时间变化的图象如图乙所示,t1=0.5s时刻物块到达最高点,t2=1.5s时刻物块又返回底端.求:
(1)物块上滑和下滑的加速度大小a1,a2;
(2)斜面的倾角θ及物块与斜面间的动摩擦因数μ.
如图,木块A、B的质量均为m,放在一段粗糙程度相同的水平地面上,木块A、B间夹有一小块炸药(炸药的质量可以忽略不计)。让A、B以初速度v0一起从O点滑出,滑行一段距离后到达P点,速度变为,此时炸药爆炸使木块A、B脱离,发现木块B立即停在原位置,木块A继续沿水平方向前进。已知O、P两点间的距离为s,设炸药爆炸时释放的化学能全部转化为木块的动能,爆炸时间很短可以忽略不计,求:
(1)木块与水平地面的动摩擦因数μ;
(2)炸药爆炸时释放的化学能。
用透明物质做成内、外半径分别为a,b的空心球的内表面上,涂有能完全吸光的物质,当一束平行光射向此球时,被吸收掉的光束的横截面积S=2πa2,如图所示。不考虑透明物质的吸收和外表面的反射,试求该透明物质的折射率n