如图所示,将一个绝热的汽缸竖直放置在水平桌面上,在汽缸内用一个活塞封闭了一定质量的气体。在活塞上面放置一个物体,活塞和物体的总质量为10kg,活塞的横截面积为:cm2。已知外界的大气压强为Pa,不计活塞和汽缸之间的摩擦力。在汽缸内部有一个电阻丝,电阻丝的电阻值,电源的电压为12V。接通电源10s后活塞缓慢升高cm,求这一过程中气体的内能变化量。若缸内气体的初始温度为27℃,体积为m3,试求接通电源10s后缸内气体的温度是多少?
(9分)风力发电机是一种环保的电能获取方式,设计每台风力发电机的功率为40kW,实验测得风的动能转化为电能的效率为20%,空气的密度是1.29kg/m3,当地水平风速约为10m/s,问风力发电机的叶片长约为多少才能满足设计要求?
(10分)如图所示,物体A的质量为M,圆环B的质量为m,通过绳子连结在一起,圆环套在光滑的竖直杆上,开始时连接圆环的绳子处于水平,长度l=4m,现从静止释放圆环。不计定滑轮和空气的阻力,取g=10m/s2,求: (1)为使圆环能下降h =3m,两个物体的质量应满足什么关系? (2)若圆环下降h =3m时的速度v=5m/s,则两个物体的质量有何关系?
有原长为的轻弹簧,劲度系数为k,一端系一质量为m的物块,另一端固定在转盘上的中心O点,如图所示。物块随同转盘一起以角速度转动,物块与转盘间的最大静摩擦力为,求物块在转盘上的位置范围。
(9分)如图所示,质量为m=2kg的小球系在轻弹簧的一端,弹簧的另一端固定在O处.现将弹簧拉至水平,保持原长,由静止释放小球.小球到达O点正下方h处的B点时的速度为2m/s.求小球从初位置A运动到最低点B的过程中,弹簧弹力做的功.(已知h=0.5m)
如图所示,光滑坡道顶端距水平面高度为h,质量为m的小物块A从坡道顶端由静止滑下,进入水平面上的滑道,经过O点时无机械能损失,为使A制动,将轻弹簧的一端固定在竖直墙上的M点,另一端恰位于滑道末端O点.已知在OM段,物块A与水平面间的动摩擦因数均为,其余各处的摩擦不计,重力加速度为g,求: (1)物块滑到O点时的速度大小; (2)弹簧为最大压缩量d时的弹性势能(设弹簧处于原长时弹性势能为零); (3)在(2)的基础上,若物块A能被弹回到坡道上,则它能够上升的最大高度是多少?