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 S 的热杯盖扣在水平桌面上,开始时内部封闭气体的温度为 300 K ,压强为大气压强 P 0 。当封闭气体温度上升至 303 K 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 P 0 ,温度仍为 303 K 。再经过一段时间,内部气体温度恢复到 300 K 。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 303 K 且尚未放气时,封闭气体的压强;
(ⅱ)当温度恢复到 300 K 时,竖直向上提起杯盖所需的最小力。
如图所示,质量M,半径R的光滑半圆槽第一次被固定在光滑水平地面上,质量为m的小球,以某一初速度冲向半圆槽刚好可以到达顶端C.然后放开半圆槽,其可以自由运动,m小球又以同样的初速冲向半圆槽,小球最高可以到达与圆心等高的B点,(g=10m/s2)试求: ①半圆槽第一次被固定时,小球运动至C点后平抛运动的水平射程X=? ②小球质量与半圆槽质量的比值m/M为多少?
如图所示,有一截面是直角三角形的棱镜ABC,∠A=30º,它对红光的折射率为n1,对紫光的折射率为n2,在距 AC 边d 处有一与AC平行的光屏,现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直 AB 边射入棱镜。 ①红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少? ②若两种光都能从 AC 面射出,求在光屏 MN 上两光点间的距离。
如图所示为一简易火灾报警装置,其原理是:竖直放置的试管中装有水银,当温度升高时,水银柱上升,使电路导通,蜂鸣器发出报警的响声。27℃时,被封闭的理想气体气柱长L1为20cm,水银上表面与导线下端的距离L2为5cm。 ⑴当温度达到多少℃时,报警器会报警? ⑵如果大气压降低,试分析说明该报警器的报警温度会受到怎样的影响?
如图甲所示,竖直挡板MN的左侧空间有方向竖直向上的匀强电场和垂直纸面的水平匀强磁场,电场和磁场的范围足够大,电场强度的大小,磁感应强度B随时间变化的关系图象如图乙所示,选定磁场垂直纸面向里为正方向,在时刻,一质量,带电荷量的微粒在O点具有竖直向下的速度是挡板MN上一点,直线与挡板MN垂直,取。求: ⑴微粒下一次经过直线时到O点的距离。 ⑵微粒在运动过程中离开直线的最大距离。 ⑶水平移动挡板,使微粒能垂直射到挡板上,挡板与O点间距离应满足的条件。
中央电视台曾经推出过一个游戏节目——推矿泉水瓶.选手们从起点开始用力推瓶一段时间后,放手让瓶向前滑动,若瓶最后停在桌上有效区域内视为成功,若瓶最后不停在有效区域内或在滑行过程中倒下均视为失败.其简化模型如图所示,AC是长度为L1=5m的水平桌面,选手们可将瓶子放在A点,从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶,BC为有效区域.已知BC长度为L2=1m,瓶子质量为m="0.5" kg,瓶子与桌面间的动摩擦因数μ=0.4.某选手作用在瓶子上的水平推力F=20N,瓶子沿AC做直线运动,(g取10m/s2)假设瓶子可视为质点,那么该选手要想游戏获得成功,试问: ⑴推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少? ⑵推力作用在瓶子上的距离最小为多少?