初二下学期物理密度的两道难题

我的变态老师要了找两道很难的题..就是那种,只有我自己做得来,别人都不行的那种难题,如果他做不来就给我一百块...所以各位大仙跪求这种题....

(理论部分)
题1 一个质量M=0.2千克的小球放置在垂直柱上,柱高h=5米。一粒子弹水平地穿过球心,子弹质量m=0.01千克,速度v0=500米/秒。球落在距离柱s=20米的地面上。问子弹落在地面何处?子弹动能中有多大部分转换成熟?
题2 图1-2所示是一个无限的电阻网络,每个电阻均为r。求A、B两点间的总电阻?

题3 给定两个同样的球,一个放在水平面上,另一个用细绳悬挂着。供给两球相同的热量,问两球的温度是否趋于相同?说明你的理由(忽略各种热量损失)。

(实验部分)
题4 测定石油比热,可供使用的物品有:天平、量热器、温度计、电源、开关、导线、停表、电热器、容器、水和石油。
替换题(为在校没有上过电学的学生而设)。在一个密闭容器中,装有一个大气压、温度0℃的干燥空气10升。加入3克水,并将系统加热到100℃。求容器中的压强。
参考答案

题一:〔解〕对于各种碰撞过程,系统的总动量守恒:mv0=mv+MV,
其中v和V分别为碰撞后子弹的速度和球的速度。两者从碰撞开始到落地的时间由下式给出:t==1.01秒。
小球在这段时间内沿水平方向运动20米,因而在该方向其速度为
V==19.8米/秒。
由系统总动量守恒方程得0.01×500=0.01v+0.2×19.8
这样可求出碰撞后子弹的速度:v=104米/秒
另一方面,子弹落地处与柱距离可以求得:
S=vt=104米/秒×1.01秒=105米,
比较碰撞前子弹动能和碰撞后子弹与小球动能之和,即可求出转换成热的动能部分。
碰撞前子弹动能为

=1250焦耳,
碰撞后子弹和小球动能之和为MV2+mv2=39.2焦耳+54焦耳=93.2焦耳,
则子弹动能中转化成热的能量为1250-93.2=1156.8焦耳。
就是说,原有动能的92.5%转化为热。显然上述碰撞过程不是完全非弹性碰撞,也不是完全弹性碰撞,前者碰撞后子弹将留在球内,后者碰撞过程中无动能损失。
题二:〔解〕 我们假设从从右至左到C、D两点为止,网络的电阻为rn。把左边的电阻r并联在rn上,得到C、D两点间的总电阻为
再把下一个电阻r与之串联,得到A、B间的电阻为r+


由于网络是无限的,A、B间的电阻值与C、D间的电阻值应相等,故得方程rn=r+。
解此方程,得到A、B间电阻:rn=r*
题三:〔解〕球体受热将发生膨胀,体积将增加,放在水平面上的球重心将因体积增加而上升(图1-3),于是克服重力做功要耗费一部分热量,用来提高球体温度的热量相应就减少一些。结果放在水平面上的球的温度将低于用细绳悬挂的球的温度。(这种差别是极其微小的。对于半径为10厘米的铜球来说,相对差值给为10-7。)
题四:〔解〕 把已知温度的水和石油在量热器中混合,就可用通常的方法测定石油的比热。我们读出混合物的温度,利用方程:
吸热物质吸收的热量=放热物质放出的热量就可以算出石油的比热。
另外也可以用电热器分别加热等量的水和石油,观察温度随时间的改变。根据温度曲线起始点切线斜率与比热成反比关系,可以测定石油比热。
替换题:〔解〕 容器中的总压强等于各组元分压之和。在本题系统中包括两个组元:水汽和空气。
在100℃时,全部水都呈汽相。3克水的物质的量为=摩尔。它们在100℃和1大气压下的体积是22.4××=5.1升。
它们在容积为10升的容器内的压强,可从状态方程求出:
=
得到P水汽=0.507大气压
由空气的状态方程:=
得到P空气=1.366大气压
把分压相加得到总压强为
P=P水汽+P空气=0.507+1.366=1.873大气压
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第1个回答  2009-03-12
两个等劲度的弹簧连在一起,给底部的弹簧上挂一个1n的小球,则两个弹簧陡增长0.5cm,那么给这两个弹簧的底部都加上3n的小球,那么连在一起的两个弹簧增长了多长?
A.3cm B 4.5cm C 5cm
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