内容发布更新时间 : 2024/12/23 16:12:48星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
3.在半径为R的具有光滑竖直固定中心轴的水平圆盘上,有一人静止站立在距转轴为R/2处,人的质量是圆盘质量的1/10,开始时盘载人相对地面以角速度ω0匀速转动,然后此人垂直圆盘半径相对于盘以速率υ沿与盘转动相反方向作圆周运动,如图所示。己知圆盘对中心轴的转动惯量为MR/2,人可视为质点,求:
(1) 圆盘对地的角速度;(2)欲使圆盘对地静止,人沿着R/2圆周对
?圆盘的速度υ的大小及方向?
4.质量为m1、长为l的均匀细杆,静止平放在滑动摩擦系数为μ的水平桌面上,它可绕通过其端点O且与桌面垂直的固定光滑轴转动,另有一水平运动的质量为m2的小滑块,从侧面垂直于杆与杆的另一端A相碰撞,
??设碰撞时间极短,已知小滑块在碰撞前后的速度分别为υ1和υ2,方向如
2
图所示,求碰撞后从细杆开始转动到停止转动的过程所需的时间,(已知杆绕O点的转动惯量J=ml2/3)。
5.如图所示,一均匀细杆长为l,质量为m,平放在摩擦系数为μ的水平桌面上,设开始时杆以角速度ω0绕过中心O且垂直于桌面的轴转动,试求:(1)作用在杆上的摩擦力矩; (2)经过多长时间杆才停止转动。
物理学练习§6-1(总5)
班级: 学号: 姓名:
一、选择题:
1. 对于一定量的理想气体,下列过程中可能实现的是:
(A)恒温下绝热膨胀; (B)绝热过程中体积不变而温度上升;
(C)恒压下温度不变; (D)吸热而温度不变。 ( ) 2. 一定量的理想气体,如果内能的增量dE?MμCvdT,那么它的适用条件是:
(A)必须温度升高; (B)应该是双原子分子气体;
(C)任何热力学过程; (D)必须是等体过程。 ( ) 3.如图1所示,一定量理想气体从体积V1膨胀到体积V2分别经历的过程是:A→B等压过程;A→C等温过程;A→D绝热过程,其中吸热最多的过程:
(A)是A→B (B)是A→C
(C)是A→D (D)既是A→B也是A→C,两过程吸热一样多。 ( )
图1 图2 图3 4.一定量的理想气体,分别经历如图2所示的abc过程,(图中虚线ac为等温线),和图3所示的def过程(图中虚线df为绝热线),判断这两种过程是吸热还是放热。
(A)abc过程吸热,def过程放热; (B)abc过程放热,def过程吸热;
(C)abc过程和def过程都吸热; (D)abc过程和def过程都放热。 ( ) 二、填空题:
1.某理想气体等温压缩到给定体积时对外界气体作功│A1│,又经绝热膨胀返回原来体积时气体对外作功│A2│,则整个过程中气体(1)从外界吸收的热量Q = ; (2)内能增加了?E? 。
2.3mol的理想气体开始时处在压强p1=6atm、温度T1=500K的平衡态,经过一个等温过程,压强变为p2=3atm,该气体在等温过程中吸收的热量为Q= J。
3.单原子理想气体在等压下膨胀所作的功为A,则传递给气体的热量是 。 4.对下列过程中各物理量用符号“+,-或0”填入表中: 物理量 过程 等容升温 等压膨胀 等温压缩 绝热膨胀 ? ?P ?T ?E A Q 三、计算题:
1.汽缸内有2mol氦气(He),初始温度为27℃,体积为20升。先将氦气定压膨胀,直至体积加倍,然后绝热膨胀,直至回复初温为止,若把氦气视为理想气体,试求:
(1)在p―V图上大致画出气体的状态变化过程;(2)在这过程中氦气吸热多少?
(3)氦气的内能变化多少?(4)氦气所作的总功是多少?
2.0.02kg的氦气(视为理想气体),温度由17℃升为27℃,若在升温过程中,(1)体积保持不变;(2)压强保持不变;(3)不与外界交换热量,试分别求出气体内能的改变、吸收的热量、外界对气体所作的功。
3.一定量的刚性双原子分子理想气体,开始时处于压强为p0=1.0×105Pa,体积为V0=4×10-3m3,温度为T0=300K的初态,后经等压膨胀过程温度上升到T1=450K,再经绝热过程温度降回到T2=300K,求气体在整个过程中对外作的功。
4.一定量的理想气体,由状态a经b到达c,(如图,abc为一直线)求此过程中。 (1) 气体对外作的功; (2) 气体内能的增量; (3)气体吸收的热量。 [1atm=1.013×105Pa]
物理学练习§6-2(总6)
班级: 学号: 姓名:
一、选择题:
1.用下列两种方法:(1)使高温热源的温度T1升高?T;(2)使低温热源的温度T2降低同样的?T值。分别可使卡诺循环的效率升高?η1和?η2,两者相比:
(A)?η1>?η2; (B)?η2>?η1; (C)?η1=?η2; (D)无法确定哪个大。 ( ) 2.一定量某理想气体所经历的循环过程是:从初态(V0,T0)开始,先经绝热膨胀使其体积增大1倍,再经等容升温回复到初态温度T0,最后经等温过程使其体积回复为V0,则气体在此循环过程中。
(A) 对外作的净功为正值; (B)对外作的净功为负值; ( ) (C)内能增加了; (D)从外界净吸的热量为正值。
3.某理想气体分别进行了如图所示的两个卡诺循环:Ⅰ(abcda)和Ⅱ(a′b′c′d′a′),且两条循环曲线所围面积相等,设循环Ⅰ的效率为η,每次循环在高温热源处吸的热量为Q,循环Ⅱ的效率为η?,每次循环在高温热源处吸的热量为Q′,则:
(A) η<η?,Q Q′;
(C) η>η?,Q< Q′; (D) η>η?,Q> Q′。 ( ) 4.理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(图中阴影部分)分别为S1和S2,则二者的大小关系是:
(A)S1>S2; (B)S1=S2; (C)S1 (A) 温度不变,熵增加; (B)温度升高,熵增加; (C)温度降低,熵增加; (D)温度不变,熵不变。 ( ) 二、填空题: 1.如图,温度为T0,2T0,3T0三条等温线与两条绝热线围成三个 卡诺循环:(1)abcda;(2)dcefd;(3)abefa,其效率分别为: η1? %;η2? %;η3? %;2.在一个孤立系统内,一切实际过程都向着状态概率 的方向进行,这就是热力学第二定律的统计意义,从宏观上说,一切与热现象有关的实际的过程都是 可逆的。 3.如果两条绝热线与一条等温线组成一个循环过程,那么将导致:单热源热机的结论,它违反热力学第二定律的 表述。 4.熵是 的定量量度,若一定量的理想气体经历一个等温膨胀过程,它的熵将 。(填入:增加,减少,不变)。 三、计算题: 1.一卡诺热机(可逆的)当高温热源温度为127℃,低温热源温度为27℃时,其每次循环对外作的净功为8000J,今维持低温热源温度不变,提高高温热源的温度,使其每次循环对外作的净功为10000J,若两个卡诺循环都工作在相同的两条绝热线之间,试求: (1)第二个循环热机的效率; (2)第二个循环高温热源的温度。 2.如图所示,abcda为1mol单原子分子理想气体的循环过程,求: (1)气体循环一次,在吸热过程中从外界共吸收的热量; (2)气体循环一次做的净功; (3)证明TaTc=TbTd。 3.一电冰箱可视作卡诺致冷机,当室温27℃时,冰箱把1千克0℃的水凝结成冰,问电源应至少消耗多少电能?周围大气得到多少热量?(冰的熔解热为79.8卡/克,1卡=4.18焦耳)。 4.如图所示,有一定量的理想气体,从初状态a(p1,V1)开始,经过一个等容过程达到压强为p1/4的b态,再经过一个等压过程达到状态c,最后经等温过程而完成一个循环,求该循环过程中系统对外作的功A和所吸的热量Q。 四、证明题: 一理想气体的循环过程如图所示,由1经绝热压缩到2,再等容加热到3,然后绝热膨胀到4,再等容放热到1,设V1,V2,γ为已知。求证:此循环的效率η?1?(V1/V2)1?γ。