中国石油大学物理化学实验课后思考题答案
物理化学实验所有课后习题和思考题答案
物理化学实验所有课后习题和思考题答案Revised final draft November 26, 2020实验一燃烧热的测定1. 在本实验中,哪些是系统哪些是环境系统和环境间有无热交换这些热交换对实验结果有何影响如何校正提示:盛水桶内部物质及空间为系统,除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境,系统和环境之间有热交换,热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值,可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响。
2. 固体样品为什么要压成片状萘和苯甲酸的用量是如何确定的提示:压成片状有利于样品充分燃烧;萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大,量太多不能充分燃烧,可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。
3. 试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些提示:压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着;压片太松、氧气不足会造成燃不尽。
4. 试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些本实验成功的关键因素是什么提示:能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。
本实验成功的关键:药品的量合适,压片松紧合适,雷诺温度校正。
5. 使用氧气钢瓶和氧气减压器时要注意哪些事项?提示:阅读《物理化学实验》教材P217-220实验二凝固点降低法测定相对分子质量1. 什么原因可能造成过冷太甚若过冷太甚,所测溶液凝固点偏低还是偏高由此所得萘的相对分子质量偏低还是偏高说明原因。
答:寒剂温度过低会造成过冷太甚。
若过冷太甚,则所测溶液凝固点偏低。
根据公式和可知由于溶液凝固点偏低,T f偏大,由此所得萘的相对分子质量偏低。
2. 寒剂温度过高或过低有什么不好?答:寒剂温度过高一方面不会出现过冷现象,也就不能产生大量细小晶体析出的这个实验现象,会导致实验失败,另一方面会使实验的整个时间延长,不利于实验的顺利完成;而寒剂温度过低则会造成过冷太甚,影响萘的相对分子质量的测定,具体见思考题1答案。
3. 加入溶剂中的溶质量应如何确定加入量过多或过少将会有何影响?答:溶质的加入量应该根据它在溶剂中的溶解度来确定,因为凝固点降低是稀溶液的依数性,所以应当保证溶质的量既能使溶液的凝固点降低值不是太小,容易测定,又要保证是稀溶液这个前提。
物化实验的思考题答案
实验一燃烧热的测定1. 在本实验中,哪些是系统哪些是环境系统和环境间有无热交换这些热交换对实验结果有何影响如何校正提示:盛水桶内部物质及空间为系统,除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境,系统和环境之间有热交换,热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值,可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响。
2. 固体样品为什么要压成片状萘和苯甲酸的用量是如何确定的提示:压成片状有利于样品充分燃烧;萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大,量太多不能充分燃烧,可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。
3. 试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些提示:压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着;压片太松、氧气不足会造成燃不尽。
4. 试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些本实验成功的关键因素是什么提示:能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。
本实验成功的关键:药品的量合适,压片松紧合适,雷诺温度校正。
5. 使用氧气钢瓶和氧气减压器时要注意哪些事项提示:阅读《物理化学实验》教材P217-2206. 什么是燃烧热它在化学计算中有何应用答:燃烧热是指在一定压力、温度下,某物质完全氧化成相同温度的指定产物时的焓变。
在化学计算中,它可以用来求算化学反应的焓变以及生成焓。
7. 什么是卡计和水的热当量如何测得答:即量热计及水每升高1K 所需吸收的热量。
利用标准物质(如苯甲酸)进行标定。
8. 通过燃烧热测定实验,能否自己设计实验,利用数据来判断煤、柴油、天然气哪个热值最大答:液体样品燃烧热的测定方法:取一只预先称好重量的玻璃小球直径约, 用注射器将样品装进小球, 再在煤气灯上把小球的玻璃管口封死。
玻璃小球在装样前后重量之差就是液体样品的重量。
再取一片预先压好的带有点火丝的标准样品如苯甲酸, 称重后系在氧弹的点火电极上, 将装好样品的玻璃小球放在此样品片下面如图所示, 充氧气后,点火, 标准样品先燃烧, 放出的热使玻璃小球裂开, 此才液体样品被点燃, 并在氧气中完全燃烧。
(完整版)物理化学实验思考题及答案全解
实验一燃烧热的测定1.搅拌太慢或太快对实验结果有何影响?答案:搅拌的太慢,会使体系的温度不均匀,体系测出的温度不准,实验结果不准,搅拌的太快,会使体系与环境的热交换增多,也使实验结果不准。
2.蔗糖的燃烧热测定是如何操作的?燃烧样品蔗糖时,内筒水是否要更换和重新调温?答案:用台秤粗称蔗糖0.5克,压模后用分析天平准确称量其重量。
操作略。
内筒水当然要更换和重新调温。
3.燃烧皿和氧弹每次使用后,应如何操作?答案:应清洗干净并檫干。
4.氧弹准备部分,引火丝和电极需注意什么?答案:引火丝与药片这间的距离要小于5mm或接触,但引火丝和电极不能碰到燃烧皿,以免引起短路,致使点火失败。
5.测定量热计热容量与测定蔗糖的条件可以不一致吗?为什么?答案:不能,必须一致,否则测的量热计的热容量就不适用了,例两次取水的量都必须是3.0升,包括氧弹也必须用同一个,不能换。
6.实验过程中有无热损耗,如何降低热损耗?答案:有热损耗,搅拌适中,让反应前内筒水的温度比外筒水低,且低的温度与反应后内筒水的温度比外筒高的温度差不多相等。
7.药片是否需要干燥?药片压药片的太松和太紧行不行?答案:需要干燥,否则称量有误差,且燃烧不完全。
不行。
8.如何确保样品燃烧完全?答案:充氧量足够,药品干燥,药片压的力度适中其他操作正常。
9.充氧的压力和时间为多少?充氧后,将如何操作?答案:2.5MPa,充氧时间不少于30S。
用万用电表检查两电极是否通路(要求约3至10Ω);检漏。
10.搅拌时有摩擦声对实验结果有何影响?答案:说明摩擦力较大,由此而产生的热量也较多,使结果偏大(数值)。
11.本实验中,那些为体系?那些为环境?答案:氧弹、内筒、水为体系;夹套及其中的水为环境。
12.压片时,压力必须适中,片粒压的太紧或太松对实验结果有何影响?答案:片粒压的太紧,使燃烧不完全,结果偏小(数值)。
片粒压的太松,当高压充氧时会使松散药粉飞起,使得真正燃烧的药品少了,结果偏小(数值)。
物理化学中国石油大学课后习题答案第11章
π
d
2 AB
L2
8RT πμ
[A][B]
( ) = 3.14× 2.93×10−10 2
( ) × 6.022×1023 2 ×
8×8.314× 300 3.14×1.897 ×10−3
× 31.25× 49.60m−3 ⋅ s−1
= 2.77 ×1035 m−3 ⋅ s−1
2.某双原子分子分解反应的阙能为 83.68kJ ⋅ mol-1 ,试分别计算 300K 及 500K 时,具有足
[A] = WA MA
V
=
⎛ ⎜ ⎝
1.0 ×10−3 32.00×10−3 ×1×10−3
⎞ ⎟
mol
⋅
m-3
⎠
= 31.25mol ⋅ m-3
[B] = WB MB
V
=
⎛ ⎜ ⎝
0.1×10−3 2.016 ×10−3 ×1×10−3
⎞ ⎟
mol
⋅
m-3
⎠
=
49.60mol ⋅ m-3
Z AB
=
物理化学习题解答
第十一章 化学动力学基础(二)
1.将1.0g 氧气和 0.1g 氢气于 300K 时在1dm3 的容器内混合,试计算每秒钟、每单位体
积内分子的碰撞总数为若干?设 O2 和 H2 为硬球分子,其直径为 0.339 和 0.247nm 。
解:设 O2 和 H2 分别为 A 和 B ,则
dAB
=
dA
+ dB 2
=
⎡(0.339 + 0.247)×10−9
⎢ ⎣
2
⎤ ⎥m ⎦
=
2.93×10−10 m
μ = MAMB MA + MB
物理化学实验 思考题答案
物理化学实验思考题答案物理化学实验思考题答案热力学部分实验105燃烧热的测定1.为什么要在燃烧热反应实验中加入几滴水?答:c、h化合物的燃烧反应热,要求其产物状态为co2气体和液态水。
如果氧弹内加几滴水,在反应前即为水和水蒸气平衡存在,而反应生成的水可几乎全部变为液态水,防止出现过饱和蒸汽,符合燃烧热定义的要求。
2.如果氧气中含有少量氮,实验结果会带来误差吗?如果燃烧过程中出现错误,如何纠正?答:对于反应物不纯而导致的副反应,会使实验结果引入误差,要加以校正。
如氧气中含有氮气,n2+o2=2no,2no+o2=no2,3no2+h2o=2hno3+no,反应放热影响燃烧热的测定。
这时可收集硝酸,用酸碱滴定法计算其产生的热量,加以扣除。
3.使用氧气钢瓶应注意什么?答:氧气在有油脂的情况下会爆炸。
因此,氧气减压器、氧弹以及氧气通过的所有零件和连接零件不允许有油污。
如果发现油污,应使用乙醚或其他有机溶剂进行清洁。
此外,远离热源,避免阳光直射,避免剧烈颠簸。
4.在直接测量中,哪一个量的测定误差对wn和萘的qp的数值影响最大?答:温度δt影响最大。
5.测量燃烧热时,样品过多或过少对实验有什么影响?答:样品少,温差小,误差大;样品多,温差大,反应不能按等温过程处理。
6.在这个实验中,哪些是体系,哪些是环境?实验过程中有无热损耗?这些热损耗实验结果有何影响?答:内筒和氧弹是系统,外筒是环境。
实验过程中有热量损失。
少量热量从内缸传递到外缸,使内缸水温低于理论值,燃烧焓降低。
7.不同气瓶的颜色是什么?答:氧气――蓝瓶黑字;氢气――深绿瓶红字;氮气――黑瓶黄字;氩气――灰瓶绿字。
8.说出一种引入误差的可能方式?答:样品压力不稳定,导致不完全燃烧和炭黑。
实验108液体饱和蒸气压的测定1.为什么测定前必须将平衡管a、b段的空气赶净?怎样判断它已被赶净?答:在测量中,当调整B和C的水平时,添加到C的大气压力是B管上方的空气压力。
全套(8个)物理化学实验思考题答案【精心整理】
全套(8个)物理化学实验思考题答案【精心整理】一、燃烧热的测定1、开机的顺序是什么?答案:打开电源---热量计数据处理仪—计算机。
(关机则相反)2、搅拌太慢或太快对实验结果有何影响?.答案:搅拌的太慢,会使体系的温度不均匀,体系测出的温度不准,实验结果不准,搅拌的太快,会使体系与环境的热交换增多,也使实验结果不准。
3、萘的燃烧热测定是如何操作的?燃烧样品萘时,内筒水是否要更换和重新调温?答案:用台秤粗称萘0.7克,压模后用分析天平准确称量其重量。
在实验界面上,分别输入实验编号、实验内容(发热值)、测试公式(国标)、试样重量、点火丝热值(80J),按开始实验键。
其他同热容量的测定。
内筒水当然要更换和重新调温。
4、燃烧皿和氧弹每次使用后,应如何操作?答案:应清洗干净并檫干。
5、氧弹准备部分,引火丝和电极需注意什么?答案:引火丝与药片这间的距离要小于5mm或接触,但引火丝和电极不能碰到燃烧皿,以免引起短路,致使点火失败。
6、测定量热计热容量与测定萘的条件可以不一致吗?为什么?答案:不能,必须一致,否则测的量热计的热容量就不适用了,例两次取水的量都必须是2.6升,包括氧弹也必须用同一个,不能换。
7、量热计热容量的测定中,“氧弹充氧” 这步如何操作?答案:①卸下氧弹盖上的进出气螺栓及垫片,旋上导气管接头,并用板手拧紧;②关闭(逆时针)氧气钢瓶的减压阀;③打开(逆时针)氧气钢瓶总阀门,至指针指向10 Mpa左右;④打开(顺时针)氧气钢瓶的减压阀;使指针指向2.5Mpa→充氧1min;⑤关闭(逆时针)氧气钢瓶的减压阀;⑥用板手旋松导气管接头,取出。
垫上垫片,拧紧螺栓。
8、实验过程中有无热损耗,如何降低热损耗?答案:有热损耗,搅拌适中,让反应前内筒水的温度比外筒水低,且低的温度与反应后内筒水的温度比外筒高的温度差不多相等。
9、药片是否需要干燥?药片压药片的太松和太紧行不行?答案:需要干燥,否则称量有误差,且燃烧不完全。
物理化学实验思考题解答
思考题实验一燃烧热的测定1. 在本实验中,哪些是系统?哪些是环境?系统和环境间有无热交换?这些热交换对实验结果有何影响?如何校正?提示:盛水桶内部物质及空间为系统,除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境,系统和环境之间有热交换,热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值,可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响。
2. 固体样品为什么要压成片状?萘和苯甲酸的用量是如何确定的?提示:压成片状有利于样品充分燃烧;萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大,量太多不能充分燃烧,可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。
3. 试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些?提示:压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着;压片太松、氧气不足会造成燃不尽。
4. 试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些? 本实验成功的关键因素是什么?提示:能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。
本实验成功的关键:药品的量合适,压片松紧合适,雷诺温度校正。
5. 使用氧气钢瓶和氧气减压器时要注意哪些事项?提示:阅读《物理化学实验》教材P217-220实验二凝固点降低法测定相对分子质量1. 什么原因可能造成过冷太甚?若过冷太甚,所测溶液凝固点偏低还是偏高?由此所得萘的相对分子质量偏低还是偏高?说明原因。
答:寒剂温度过低会造成过冷太甚。
若过冷太甚,则所测溶液凝固点偏低。
根据公式和可知由于溶液凝固点偏低, ∆T f偏大,由此所得萘的相对分子质量偏低。
2. 寒剂温度过高或过低有什么不好?答:寒剂温度过高一方面不会出现过冷现象,也就不能产生大量细小晶体析出的这个实验现象,会导致实验失败,另一方面会使实验的整个时间延长,不利于实验的顺利完成;而寒剂温度过低则会造成过冷太甚,影响萘的相对分子质量的测定,具体见思考题1答案。
3. 加入溶剂中的溶质量应如何确定?加入量过多或过少将会有何影响?答:溶质的加入量应该根据它在溶剂中的溶解度来确定,因为凝固点降低是稀溶液的依数性,所以应当保证溶质的量既能使溶液的凝固点降低值不是太小,容易测定,又要保证是稀溶液这个前提。
物理化学实验思考题解答
物理化学实验思考题解答实验一燃烧热的测定1、在本实验中,哪些就是系统?哪些就是环境?系统与环境间有无热交换?这些热交换对实验结果有何影响?如何校正?提示:(氧弹中的样品、燃烧丝、棉线与蒸馏水为体系,其它为环境。
)盛水桶内部物质及空间为系统,除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境,(实验过程中有热损耗:内桶水温与环境温差过大,内桶盖有缝隙会散热,搅拌时搅拌器摩擦内筒内壁使热容易向外辐射。
)系统与环境之间有热交换,热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值,可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响或(降低热损耗的方法:调节内筒水温比外筒水温低0、5-1℃,内桶盖盖严,避免搅拌器摩擦内筒内壁,实验完毕,将内筒洗净擦干,这样保证内筒表面光亮,从而降低热损耗。
)。
2、固体样品为什么要压成片状?萘与苯甲酸的用量就是如何确定的?提示:压成片状有利于样品充分燃烧;萘与苯甲酸的用量太少测定误差较大,量太多不能充分燃烧,可根据氧弹的体积与内部氧的压力确定来样品的最大用量。
3、试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些?提示:压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着;压片太松、氧气不足会造成燃不尽。
4、试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些? 本实验成功的关键因素就是什么?提示:能否保证样品充分燃烧、系统与环境间的热交换就是影响本实验结果的主要因素。
本实验成功的关键:药品的量合适,压片松紧合适,雷诺温度校正。
5、使用氧气钢瓶与氧气减压器时要注意哪些事项?1、在氧弹里加10mL 蒸馏水起什么作用?答:在燃烧过程中,当氧弹内存在微量空气时,N 2的氧化会产生热效应。
在一般的实验中,可以忽略不计;在精确的实验中,这部分热效应应予校正,方法如下:用0、1mol ·dm -3 NaOH 溶液滴定洗涤氧弹内壁的蒸馏水,每毫升0、1 mol ·dm -3 NaOH 溶液相当于5、983 J(放热)。
2、在环境恒温式量热计中,为什么内筒水温要比外筒的低?低多少合适?在环境恒温式量热计中,点火后,系统燃烧放热,内筒水温度升高1、5-2℃,如果点火前内筒水温比外筒水温低1℃,样品燃烧放热最终内筒水温比外筒水温高1℃,整个燃烧过程的平均温度与外筒温度基本相同,所以内筒水温要比外筒水温低0、5-1℃较合适。
物理化学实验课后思考题答案
实验十六 可逆电池电动势的测定
1、测定电池电动势为什么用补偿法?本实验的测定过程中,在找到光点不偏转之前,仍有电 流通过被测电池,将带来什么影响?如何减少这些影响? 答:热力学可逆电池的条件之一就是必须非常接近平衡状态,即通过的电流无限小,所以要 用补偿法来削减电流,使待测电池工作在可逆状态。
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物理化学实验课后题答案总结
实验五 燃烧热的测定
1、在本实验中,哪些是体系,哪些是环境?体系和环境通过哪些途径进行热交换?这些热交 换对结果的影响怎样? 答:氧弹、内筒及氧弹周围的水支架等是体系;恒温夹套、夹套与内筒之间的空气层以及外 界大气是环境;体系通过热辐射、热传导以及热对流的方式向环境中传递热量。这些热交换 可能会造成量热出现偏差,造成测量值不准(总热交换的形式不可知,故无法断定测量值是 偏大还是偏小)。 2、量热容器内的水温为什么要比恒温夹套内水温低?低多少为合适?为什么? 答:这样可以抵消与外部热交换的热量,减小实验误差。低 0.7-1℃合适,因为实验造成的水 温变化仅仅为 1.5-2.0℃,故低 0.7-1℃足以抵消热交换造成的偏差。
实验十三 三组分液-液平衡相图的测绘
1、本实验所用的滴定管(盛苯的)、锥形瓶、分液漏斗液管、滴管为什么要干燥? 答:若不干燥。则配置的溶液中水含量与要求的值有所偏差,影响实验相图的绘制。 2、绘制溶解度曲线时,若先配溶液所取的体积不是记录表中规定的数值,对测绘溶解度曲线 的准确性有没有影响?记录表中规定的数值是根据什么原则确定的?配溶液时读取所用的各 组分体积不准确会带来什么影响? 答:无影响。记录表中规定的数值,是根据取点尽量均匀、均匀分布在相图中的原则确定的, 配溶液时,读取所用的各组分体积不准确时,会使溶解度曲线与实际有偏差,影响系线。 3、当体系总组成在溶解度曲线上方及下方时,体系的相数有什么不同?在本实验中是如何判 断体系总组成正处于溶解度曲线上的?此时分几相? 答:在曲线上方时为一相,下方时为两相。在本实验中,溶液恰好由澄清变浑浊或者由浑浊 变澄清时,可以认为体系的总组成正处于溶解度曲线上,此时为两相 4、温度升高,此时三组分溶解度曲线会发生什么样的变化?在本实验中应当注意哪些问题, 以防止温度变化影响实验的准确性? 答:温度升高,溶解度曲线下移,且峰变窄。本实验中要注意滴定的速度、称量的速度等等。 5、测绘系线时,如何保证取得真正的在室温下达到平衡的共轭水层?你认为用什么方法可以 检验液-液共存的两相体系达到平衡? 答:静置时间足够长,保证体系与环境进行充分的热交换,以达到室温。向溶液中滴入少量 苯、乙醇或水,观察是否由清变浑浊,若变浑浊,则液-液共存的两相体系达到平衡。 6、从测量精度来看,体系质量分数用几位有效数字表示? 答:用 3 位有效数字表示 7、当温度、压力恒定时,单相区的自由度数是多少? 答:f*=C+ψ+0=3-1+0=2
中国石油大学华东物理化学实验思考题
纯液体饱和蒸气压的测定1. 在停止抽气时,若先拔掉电源插头会有什么情况出现?答:会出现真空泵油倒灌。
2.能否在加热情况下检查装置是否漏气?漏气对结果有何影响?答:不能。
加热过程中温度不能恒定,气-液两相不能达到平衡,压力也不恒定。
漏气会导致在整个实验过程中体系内部压力的不稳定,气-液两相无法达到平衡,从而造成所测结果不准确。
3. 压力计读数为何在不漏气时也会时常跳动?答:因为体系未达到气-液平衡。
4.克-克方程在什么条件下才适用?答:克-克方程的适用条件:一是液体的摩尔体积V与气体的摩尔体积Vg相比可略而不计;二是忽略温度对摩尔蒸发热△vapHm的影响,在实验温度范围内可视其为常数。
三是气体视为理想气体。
5. 本实验所测得的摩尔气化热数据是否与温度有关?答:有关。
6.本实验主要误差来源是什么?答:装置的密闭性是否良好,水本身是否含有杂质等。
溶液表面吸附和表面张力的测定1.实验中,如果毛细管深入液面1mm会造成多大误差?答:2.实验中,为什么要尽量放慢鼓泡速度?答:若鼓泡速度过快,由于仪器反应时有一定的滞后性,会导致气泡的曲率半径达到与毛细管半径相等时,数字压力计上的示数还没显示到最大值就开始测量下一个气泡,导致测出的最大值偏小。
为了尽量测到气泡的曲率半径R与毛细管半径r 相等时的压差,所以应该放慢鼓泡速度,使气泡的曲率半径由最大逐渐减小直至毛细管半径r相等。
3.实验中,为什么要求从稀到浓逐个测定不同浓度溶液的表面张力?答:若从浓到稀,则实验仪器中的残留会增加下一次实验的溶液的浓度,从而影响测量结果;而如果从稀到浓,则影响相对较小。
如果不逐个测量,则相邻浓度相差较大;若逐个浓度测量,由于相邻浓度相差不大,每步由于稀释导致的的浓度误差可以忽略不计,实验更加精确。
4.解释c曲线的变化趋势。
答:变化趋势为:在浓度较小时,表面张力随着浓度的增加而降低的很快,后来表面张力随浓度的变化很小。
正丁醇分子的结构由极性部分(亲水性)和非极性部分(亲油性)组成。
物理化学实验课后思考题
物理化学实验课后思考题燃烧热的测定1. 本实验中, 哪些是体系?哪些是环境?试根据所得到的雷诺校正图, 解释体系与环境的热交换的情况?答: 体系指卡计本身及氧弹周围介质(包括氧弹、水、桶、搅拌器等), 环境即量热系统以外的部分。
图见书上136页。
在反应初期, 由于环境的热辐射以及搅拌引起体系的温度升高为EE´段应扣除, 而反应末期由于体系的温度高于环境的温度, 体系向环境热漏这部分热量为CC´应该补偿, EC´即为反应物燃烧前后的温度变化ΔT。
2. 水桶中的水温, 为什么要选择比环境温度低0.5~1℃?否则有何影响?答:为了作雷诺校正图, 得到准确的ΔT, 否则由于环境热辐射和搅拌引起的升温无法扣除。
3. 如何用萘的燃烧热数据计算萘的标准生成热?C10H8 +12O2 →10CO2+4H2O答: 萘的燃烧热等于该反应的反应热, 该反应的反应热又等于生成物焓的总和与反应物的焓的总和之差。
Pb-Sn二元金属相图的绘制1.对于不同成分的混合物的步冷曲线, 其水平段有什么不同?为什么?2.答:对于不同成分的混合物的步冷曲线水平段的长短不同, 因为水平段的长短与物质的性质, 冷却速度和记录速度有关,解释一个典型步冷曲线的每一部分的含义?答:当熔融的系统均匀冷却时, 如果系统不发生相变, 则系统的温度随时间的变化是均匀的, 冷却速率较快(如图ab线段);若在冷却过程中发生了相变, 由于在相变过程中伴随着放热效应, 所以系统的温度随时间变化的速率发生改变, 系统的冷却速率减慢, 步冷曲线上出现转折(如图b点)。
当熔液继续冷却到某一点时(如图c点),此时熔液系统以低共熔混合物固体析出。
在低共熔混合物全部凝固以前, 系统温度保持不变, 因此步冷曲线上出现水平线段(如图cd线段);当熔液完全凝固后, 温度才迅速下降(如图de线段)。
对于粗略相等的两组分混合物, 步冷曲线上的第一个拐点将很难定,而其低共熔温度却可以准确确定。
物理化学实验思考题答案(精心整理)
物理化学实验思考题答案(精心整理)实验11.不能,因为溶液随着温度的上升溶剂会减少,溶液浓度下降,蒸气压随之改变。
2.温度越高,液体蒸发越快,蒸气压变化大,导致误差愈大。
实验3实验5 T----X图1蒸馏器中收集气相冷凝液的袋状部的大小对结果有何影响?答:若冷凝管下方的凹形贮槽体积过大,则会贮存过多的气相冷凝液,其贮量超过了热相平衡原理所对应的气相量,其组成不再对应平衡的气相组成,因此必然对相图的绘制产生影响。
2若蒸馏时仪器保温条件欠佳,在气相到达平衡气体收集小槽之前,沸点较高的组分会发生部分冷凝,则T—x图将怎么变化?答:若有冷凝,则气相部分中沸点较高的组分含量偏低,相对来说沸点较低的组分含量偏高了,则T 不变,x 的组成向左或向右移(视具体情况而定)3 在双液系的气-液平衡相图实验中,所用的蒸馏器尚有那些缺点?如何改进?答:蒸馏器收集气相、液相的球大小没有设计好,应根据实验所用溶液量来设计球的规格;温度计与电热丝靠的太近,可以把装液相的球设计小一点,使温度计稍微短一点也能浸到液体中,增大与电热丝的距离;橡胶管与环境交换热量太快,可以在橡胶管外面包一圈泡沫,减少热量的散发。
4本实验的误差主要来源有哪些?答:组成测量:(1)工作曲线;(2)过热现象、分馏效应;(3)取样量。
温度测量:(1)加热速度;(2)温度计校正。
5.试推导沸点校正公式:实验12蔗糖水解速率常数的测定1蔗糖的转化速率常数k 与哪些因素有关?答:温度、催化剂浓度。
2在测量蔗糖转化速率常数的,选用长的旋光管好?还是短的旋光管好?答:选用较长的旋光管好。
根据公式〔α〕=α×1000/Lc ,在其它条件不变情况下,L 越长,α越大,则α的相对测量误差越小。
3如何根据蔗糖、葡萄糖和果糟的比旋光度计算α0和α∞?答:α0=〔α蔗糖〕D t ℃L[蔗糖]0/100α∞=〔α葡萄糖〕D t ℃L[葡萄糖]∞/100+〔α果糖〕D t ℃L[果糖]∞/100式中:[α蔗糖]D t ℃,[α葡萄糖]D t ℃,[α果糖]D t ℃分别表示用钠黄光作光源在t ℃时蔗糖、葡萄糖和果糖的比旋光度,L(用dm 表示)为旋光管的长度,[蔗糖]0为反应液中蔗糖的初始浓度,[葡萄糖]∞和[果糖]∞表示葡萄糖和果糖在反应完成时的浓度。
物理化学实验部分实验思考题及参考答案
物理化学实验部分实验思考题及参考答案实验八十三最大泡压法测定溶液的表面张力1、简述最大泡压法测定溶液的表面张力的实验原理。
答:实验装置如图83-4所示。
将被测液体装于测定管中,打开滴液瓶活塞缓缓放水抽气,系统不断减压,毛细管出口将出现一小气泡,且不断增大。
若毛细管足够细,管下端气泡将呈球缺形,液面可视为球面的一部分。
随着小气泡的变大,气泡的曲率半径将变小。
当气泡的半径等于毛细管的半径时,气泡的曲率半径最小,液面对气体的附加压力达到最大,如图5所示。
在气泡的半径等于毛细管半径时:p 内=p 外气泡内的压力: p 内=p 大气-2γ/r气泡外的压力: p 外=p 系统+ρgh实验控制让毛细管端口与液面相切,即使h=0,p 外= p 系统根据附加压力的定义及拉普拉斯方程,半径为r 的凹面对小气泡的附加压力为△p max = p 大气- p 系统= p 最大=2γ/r (6)于是求得所测液体的表面张力为max 'max 2p K p r ?=?=γ (7)此后进一步抽气,气泡若再增大,气泡半径也将增大,此时气泡表面承受的压力差必然减小,而测定管中的压力差却在进一步加大,所以导致气泡破裂从液体内部逸出。
最大压力差可用数字式压力差仪直接读出,K ′称为毛细管常数,可用已知表面张力的物质来确定。
2、简述测定不同浓度正丁醇水溶液的表面张力,计算表面吸附量和正丁醇分子横截面积的实验原理。
答:根据能量最低原则,当溶质能降低溶剂的表面张力时,溶质表面层中的浓度比溶液内部大;反之,溶质使溶剂的表面张力升高时,溶质表面层中的浓度比内部的浓度低。
这种表面浓度与溶液内部浓度不同的现象叫做溶液的表面吸附。
表面吸附的多少常用表面吸附量Γ表示,其定义为:单位面积表面层所含溶质的物质的量比与同量溶剂在本体溶液中所含溶质的物质的量的超出值。
显然,在指定的温度和压力下,溶质的吸附量与溶液的表面张力及溶液的浓度有关,从热力学方法可知它们之间的关系遵守吉布斯(Gibbs )吸附等温方程:T-=Γdc d RT cγ 用吉布斯吸附等温式计算某溶质的吸附量时,可由实验测定一组恒温下不同浓度c 时的表面张力,以γ对c 作图,可得到γ-c 曲线,将曲线上某指定浓度下的斜率d γ/d c 代人(2)式,即可求得该浓度下溶质在溶液表面的吸附量Γ。
物理化学实验思考题及参考答案
[标签:标题]篇一:物理化学实验思考题及参考答案实验七十恒温水浴组装及性能测试1. 简要回答恒温水浴恒温原理是什么?主要由哪些部件组成?它们的作用各是什么?答:恒温水浴的恒温原理是通过电子继电器对加热器自动调节来实现恒温的目的。
当恒温水浴因热量向外扩散等原因使体系温度低于设定值时,继电器迫使加热器工作,到体系再次达到设定温度时,又自动停止加热。
这样周而复始,就可以使体系的温度在一定范围内保持恒定。
恒温水浴主要组成部件有:浴槽、加热器、搅拌器、温度计、感温元件和温度控制器。
浴槽用来盛装恒温介质;在要求恒定的温度高于室温时,加热器可不断向水浴供给热量以补偿其向环境散失的热量;搅拌器一般安装在加热器附近,使热量迅速传递,槽内各部位温度均匀;温度计是用来测量恒温水浴的温度;感温元件的作用是感知恒温水浴温度,并把温度信号变为电信号发给温度控制器;温度控制器包括温度调节装置、继电器和控制电路,当恒温水浴的温度被加热或冷却到指定值时,感温元件发出信号,经控制电路放大后,推动继电器去开关加热器。
2. 恒温水浴控制的温度是否是某一固定不变的温度?答:不是,恒温水浴的温度是在一定范围内保持恒定。
因为水浴的恒温状态是通过一系列部件的作用,相互配合而获得的,因此不可避免的存在着不少滞后现象,如温度传递、感温元件、温度控制器、加热器等的滞后。
所以恒温水浴控制的温度有一个波动范围,并不是控制在某一固定不变的温度,并且恒温水浴内各处的温度也会因搅拌效果的优劣而不同。
4. 什么是恒温槽的灵敏度?如何测定?答:TS为设定温度,T1为波动最低温度,T2为波动最高温度,则该恒温水浴灵敏度为:S??测定恒温水浴灵敏度的方法是在设定温度温度-时间曲线(即灵敏度曲线)分析其性能。
5. 恒温槽内各处温度是否相等?为什么?T2?T12下,用精密温差测量仪测定温度随时间的变化,绘制答:不相等,因为恒温水浴各处散热速率和加热速率不可能完全一致。
6. 如何考核恒温槽的工作质量?答:恒温水浴的工作质量由两方面考核:(1)平均温度和指定温度的差值越小越好。
物化实验的思考题答案——2023年整理
实验一燃烧热的测定1. 在本实验中,哪些是系统?哪些是环境?系统和环境间有无热交换?这些热交换对实验结果有何影响?如何校正?提示:盛水桶内部物质及空间为系统,除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境,系统和环境之间有热交换,热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值,可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响。
2. 固体样品为什么要压成片状?萘和苯甲酸的用量是如何确定的?提示:压成片状有利于样品充分燃烧;萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大,量太多不能充分燃烧,可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。
3. 试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些?提示:压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着;压片太松、氧气不足会造成燃不尽。
4. 试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些? 本实验成功的关键因素是什么?提示:能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。
本实验成功的关键:药品的量合适,压片松紧合适,雷诺温度校正。
5. 使用氧气钢瓶和氧气减压器时要注意哪些事项?提示:阅读《物理化学实验》教材P217-2206.什么是燃烧热?它在化学计算中有何应用?答:燃烧热是指在一定压力、温度下,某物质完全氧化成相同温度的指定产物时的焓变。
在化学计算中,它可以用来求算化学反应的焓变以及生成焓。
7.什么是卡计和水的热当量?如何测得?答:即量热计及水每升高1K所需吸收的热量。
利用标准物质(如苯甲酸)进行标定。
8.通过燃烧热测定实验,能否自己设计实验,利用数据来判断煤、柴油、天然气哪个热值最大?答:液体样品燃烧热的测定方法:取一只预先称好重量的玻璃小球直径约, 用注射器将样品装进小球, 再在煤气灯上把小球的玻璃管口封死。
玻璃小球在装样前后重量之差就是液体样品的重量。
再取一片预先压好的带有点火丝的标准样品如苯甲酸, 称重后系在氧弹的点火电极上, 将装好样品的玻璃小球放在此样品片下面如图所示, 充氧气后,点火, 标准样品先燃烧, 放出的热使玻璃小球裂开, 此才液体样品被点燃, 并在氧气中完全燃烧。
物理化学实验思考题及答案
实验一燃烧热的测定1.搅拌太慢或太快对实验结果有何影响?答案:搅拌的太慢,会使体系的温度不均匀,体系测出的温度不准,实验结果不准,搅拌的太快,会使体系与环境的热交换增多,也使实验结果不准。
2.蔗糖的燃烧热测定是如何操作的?燃烧样品蔗糖时,内筒水是否要更换和重新调温?答案:用台秤粗称蔗糖0.5克,压模后用分析天平准确称量其重量。
操作略。
内筒水当然要更换和重新调温。
3.燃烧皿和氧弹每次使用后,应如何操作?答案:应清洗干净并檫干。
4.氧弹准备部分,引火丝和电极需注意什么?答案:引火丝与药片这间的距离要小于5mm或接触,但引火丝和电极不能碰到燃烧皿,以免引起短路,致使点火失败。
5.测定量热计热容量与测定蔗糖的条件可以不一致吗?为什么?答案:不能,必须一致,否则测的量热计的热容量就不适用了,例两次取水的量都必须是3.0升,包括氧弹也必须用同一个,不能换。
6.实验过程中有无热损耗,如何降低热损耗?答案:有热损耗,搅拌适中,让反应前内筒水的温度比外筒水低,且低的温度与反应后内筒水的温度比外筒高的温度差不多相等。
7.药片是否需要干燥?药片压药片的太松和太紧行不行?答案:需要干燥,否则称量有误差,且燃烧不完全。
不行。
8.如何确保样品燃烧完全?答案:充氧量足够,药品干燥,药片压的力度适中其他操作正常。
9.充氧的压力和时间为多少?充氧后,将如何操作?答案:2.5MPa,充氧时间不少于30S。
用万用电表检查两电极是否通路(要求约3至10Ω);检漏。
10.搅拌时有摩擦声对实验结果有何影响?答案:说明摩擦力较大,由此而产生的热量也较多,使结果偏大(数值)。
11.本实验中,那些为体系?那些为环境?答案:氧弹、内筒、水为体系;夹套及其中的水为环境。
12.压片时,压力必须适中,片粒压的太紧或太松对实验结果有何影响?答案:片粒压的太紧,使燃烧不完全,结果偏小(数值)。
片粒压的太松,当高压充氧时会使松散药粉飞起,使得真正燃烧的药品少了,结果偏小(数值)。
物理化学实验思考题解答
实验一燃烧热的测定1.在本实验中,哪些是系统?哪些是环境?系统和环境间有无热交换?这些热交换对实验结果有何影响?如何校正?提示:盛水桶内部物质及空间为系统,除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境,系统和环境之间有热交换,热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值,可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响。
2. 固体样品为什么要压成片状?萘和苯甲酸的用量是如何确定的?提示:压成片状有利于样品充分燃烧;萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大,量太多不能充分燃烧,可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。
3. 试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些?提示:压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着;压片太松、氧气不足会造成燃不尽。
4. 试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些? 本实验成功的关键因素是什么?提示:能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。
本实验成功的关键:药品的量合适,压片松紧合适,雷诺温度校正。
5. 使用氧气钢瓶和氧气减压器时要注意哪些事项?提示:阅读《物理化学实验》教材P217-220实验三纯液体饱和蒸气压的测定1. 在停止抽气时,若先拔掉电源插头会有什么情况出现?答:会出现真空泵油倒灌。
2. 能否在加热情况下检查装置是否漏气?漏气对结果有何影响?答:不能。
加热过程中温度不能恒定,气-液两相不能达到平衡,压力也不恒定。
漏气会导致在整个实验过程中体系内部压力的不稳定,气-液两相无法达到平衡,从而造成所测结果不准确。
3. 压力计读数为何在不漏气时也会时常跳动?答:因为体系未达到气-液平衡。
4. 克-克方程在什么条件下才适用?答:克-克方程的适用条件:一是液体的摩尔体积V与气体的摩尔体积Vg相比可略而不计;二是忽略温度对摩尔蒸发热△vapHm的影响,在实验温度范围内可视其为常数。
三是气体视为理想气体。
5. 本实验所测得的摩尔气化热数据是否与温度有关?答:有关。
本实验主要误差来源是什么?答:装置的密闭性是否良好,水本身是否含有杂质等。
物理化学实验课后思考题答案
物化实验思考题答案实验一、恒温槽的安装与调试1,恒温槽的工作原理:恒温槽之所以能维持恒温,主要是依靠恒温控制器来控制恒温槽的热平衡。
当恒温槽介质因对外散热而使发生变化时,恒温控制器就使恒温槽的加热器工作,使介质加热到所需温度时,它又停止加热,这样就保持介质有恒定的温度。
2,恒温槽的组成以及应用:槽体:用于盛装恒温介质介质:搅拌器:搅动恒温介质,以保证恒温槽的温度均匀温度计:测量恒温槽的温度加热器:用于加热介质电子继电器:用于控制加热器的通与断感温元件:当恒温槽的温度达到设定值时,发出信号,命令执行机构停止加热;低于设定温度时,则又发出信号,命令执行机构继续加热。
3,几种典型的控温曲线⑴.表示加热器的功率适中,并且介质热惰性小。
因此温度波动较小,控温精度高⑵.表示加热器功率适中,但介质的热惰性较大,因此温度波动较大,控温精度低⑶.加热器的功率过大⑷.加热器的功率过小或散热过快4,为提高恒温槽精度,在设计和安装恒温槽时要注意以下几点:⑴.恒温槽的热容量要尽可能大,加热器的热容量要尽可能小⑵.加热器导热良好且功率适中⑶.感温元件和电子继电器的灵敏度要高⑷.合理安排各个仪器部件在恒温槽中的位置:如搅拌器和贝克曼温度计应该放在加热器附近⑸.提高恒温槽的绝热保温状态二.思考题1,对于指定的恒温槽,加热器的功率适中是指:加热器通与断的时间大致相同降低恒温槽的热惰性:A.恒温槽的热容量要大些,B.介质传热要好C.搅拌速率要适中D.要合理安排各个仪器部件在恒温槽中的位置E.加热器导热良好且功率适中2,为达到3中(1)的曲线。
应采取什么措施:⑴.恒温槽的热容量要大一些,加热器的热容量要小一些⑵.加热器导热良好且功率适中⑶.提高感温元件和电子继电器的灵敏度⑷.合理安排各个仪器部件在恒温槽中的位置,如搅拌器和贝克曼温度计应该放在加热器附近⑸.要提高恒温槽的绝热保温状态3,3中(3),(4)不能用控温精度公式来计算。
因为(3)中加热器功率过大,所测温度偏高,加热时间和停止时间一样,正误差大于负误差;(4)中加热器功率过小或散热过快,加热时间和停止时间不会一样。
自-中国石油大学物理化学实验课后思考题答案
中国石油大学物理化学实验课后思考题答案一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,选错或者不选得0分)1.如图所示,一质量为m的物体沿倾角为θ的斜面匀速下滑。
下列说法正确的是()A.斜面对物体的支持力等于物体的重力B.物体所受合力的方向沿斜面向下C.斜面对物体的支持力和摩擦力的合力的方向竖直向上D.物体匀速下滑的速度越大说明物体所受摩擦力越小2.如图所示是我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景.宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验,下列说法正确的是()A.火箭加速上升时,宇航员处于失重状态B.火箭加速上升时的加速度逐渐减小时,宇航员对座椅的压力小于其重力C.飞船加速下落时,宇航员处于超重状态D.飞船落地前减速下落时,宇航员对座椅的压力大于其重力3.一条小船在静水中的速度为3 m/s,它要渡过一条宽为30 m的长直河道,河水流速为4 m/s,则()A.这条船不可能渡过这条河B.这条船过河时间不可能小于10 sC.这条船能够过河的最小位移为30mD.这条船可以渡过这条河,而且过河时的合速度可以为8m/s4.如图甲所示,在粗糙程度相同的水平面上,物体A在水平向右的拉力F的作用下做直线运动,其速度—时间图象如图乙所示,下列判断正确的是()A.在0~1 s内,拉力F不断增大B.在1~3 s内,拉力F的大小恒定C.在3~4 s内,加速度大小不断增大D.在0~4 s内,物体的位移大小为3 m5.如图所示,物块P置于水平转盘上随转盘一起运动,且与圆盘相对静止,图中c沿半径指向圆心,a与c垂直,下列说法正确的是()A.当转盘匀速转动时,P受摩擦力方向为b方向B.当转盘加速转动时,P受摩擦力方向可能为c方向C.当转盘加速转动时,P受摩擦力方向可能为a方向D.当转盘减速转动时,P受摩擦力方向可能为d方向6.假如一做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍,仍做匀速圆周运动,则()A.根据公式v=ωr,可知卫星运动的线速度增大到原来的2倍B.根据公式F=GMmr2,可知地球提供的向心力将减小到原来的1/4C.根据公式F=mv2r,可知卫星所需的向心力将减小到原来的1/2D.根据上述选项B和C给出的公式,可知卫星运动的线速度将减小到原来的2/27.甲、乙为两颗地球卫星,其中甲为地球同步卫星,乙的运行高度低于甲的运行高度,两卫星轨道均视为圆轨道,以下判断正确的是()A.甲在运行时能经过地球北极的正上方 B.甲的周期大于乙的周期C.甲的向心加速度小于乙的向心加速度 D.乙的速度大于第一宇宙速度8. “嫦娥一号”探月飞船绕月球做“近月”匀速圆周运动,周期为T,则月球的平均密度ρ的表达式为()(k为某个常数)A.ρ=kT2 B.ρ=kT C.ρ=kT D.ρ=kT29.一质量为m的物体,沿半径为R的向下凹的圆形轨道滑行,如图所示,经过轨道最低点的速度为v,物体与轨道间的动摩擦因数为μ,则物体在最低点时受到的摩擦力为()A.μmg B. μmv2RC.μm(g+v2R) D.μm(g-v2R)10.如图所示,长为L的轻绳一端固定,另一端系一质量为m的小球.给小球一个合适的初速度,小球便可在水平面内做匀速圆周运动,这样就构成了一个圆锥摆,设轻绳与竖直方向的夹角为θ.下列说法正确的是()A.小球只受重力和绳的拉力作用B.小球受重力、绳的拉力和向心力作用C.小球做圆周运动的半径为LsinθD.小球做圆周运动的向心加速度大小a=gtanθ11.如图所示,B为竖直圆轨道的左端点,它和圆心O的连线与竖直方向的夹角为α。
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中国石油大学物理化学实验课后思考题答案一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,选错或者不选得0分)1.如图所示,一质量为m的物体沿倾角为θ的斜面匀速下滑。
下列说法正确的是()A.斜面对物体的支持力等于物体的重力B.物体所受合力的方向沿斜面向下C.斜面对物体的支持力和摩擦力的合力的方向竖直向上D.物体匀速下滑的速度越大说明物体所受摩擦力越小2.如图所示是我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景.宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验,下列说法正确的是()A.火箭加速上升时,宇航员处于失重状态B.火箭加速上升时的加速度逐渐减小时,宇航员对座椅的压力小于其重力C.飞船加速下落时,宇航员处于超重状态D.飞船落地前减速下落时,宇航员对座椅的压力大于其重力3.一条小船在静水中的速度为3 m/s,它要渡过一条宽为30 m的长直河道,河水流速为4 m/s,则()A.这条船不可能渡过这条河B.这条船过河时间不可能小于10 sC.这条船能够过河的最小位移为30mD.这条船可以渡过这条河,而且过河时的合速度可以为8m/s4.如图甲所示,在粗糙程度相同的水平面上,物体A在水平向右的拉力F的作用下做直线运动,其速度—时间图象如图乙所示,下列判断正确的是()A.在0~1 s内,拉力F不断增大B.在1~3 s内,拉力F的大小恒定C.在3~4 s内,加速度大小不断增大D.在0~4 s内,物体的位移大小为3 m5.如图所示,物块P置于水平转盘上随转盘一起运动,且与圆盘相对静止,图中c沿半径指向圆心,a与c垂直,下列说法正确的是()A.当转盘匀速转动时,P受摩擦力方向为b方向B.当转盘加速转动时,P受摩擦力方向可能为c方向C.当转盘加速转动时,P受摩擦力方向可能为a方向D.当转盘减速转动时,P受摩擦力方向可能为d方向6.假如一做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍,仍做匀速圆周运动,则()A.根据公式v=ωr,可知卫星运动的线速度增大到原来的2倍B.根据公式F=GMmr2,可知地球提供的向心力将减小到原来的1/4C.根据公式F=mv2r,可知卫星所需的向心力将减小到原来的1/2D.根据上述选项B和C给出的公式,可知卫星运动的线速度将减小到原来的2/27.甲、乙为两颗地球卫星,其中甲为地球同步卫星,乙的运行高度低于甲的运行高度,两卫星轨道均视为圆轨道,以下判断正确的是()A.甲在运行时能经过地球北极的正上方 B.甲的周期大于乙的周期C.甲的向心加速度小于乙的向心加速度 D.乙的速度大于第一宇宙速度8. “嫦娥一号”探月飞船绕月球做“近月”匀速圆周运动,周期为T,则月球的平均密度ρ的表达式为()(k为某个常数)A.ρ=kT2 B.ρ=kT C.ρ=kT D.ρ=kT29.一质量为m的物体,沿半径为R的向下凹的圆形轨道滑行,如图所示,经过轨道最低点的速度为v,物体与轨道间的动摩擦因数为μ,则物体在最低点时受到的摩擦力为()A.μmg B. μmv2RC.μm(g+v2R) D.μm(g-v2R)10.如图所示,长为L的轻绳一端固定,另一端系一质量为m的小球.给小球一个合适的初速度,小球便可在水平面内做匀速圆周运动,这样就构成了一个圆锥摆,设轻绳与竖直方向的夹角为θ.下列说法正确的是()A.小球只受重力和绳的拉力作用B.小球受重力、绳的拉力和向心力作用C.小球做圆周运动的半径为LsinθD.小球做圆周运动的向心加速度大小a=gtanθ11.如图所示,B为竖直圆轨道的左端点,它和圆心O的连线与竖直方向的夹角为α。
一小球在圆轨道左侧的A点以速度v0平抛,恰好沿B点的切线方向进入圆轨道。
已知重力加速度为g,则AB之间的水平距离为()A. B. C. D.12.如图是自行车传动结构的示意图, 其中Ⅰ是半径为r1的大齿轮, Ⅱ是半径为r2的小齿轮, Ⅲ是半径为r3的后轮, 假设脚踏板的转速为n, 则自行车前进的速度为()A. 2πnr1r3r2B.πnr2r3r1C. 2πnr2r3r1D. πnr1r3r2第Ⅱ卷非选择题(共62分)二、实验题(本题共2小题,共18分,请将答案填在题中横线上)13 .如图所示,在探究平抛运动规律的实验中,用小锤打击弹性金属片,金属片把球沿水平方向抛出,同时球被松开而自由下落,、两球同时开始运动,则:(1)A.球先落地B.球先落地C.两球同时落地D.两球落地先后由小锤打击力的大小而定(2)上述现象说明14.一个喷漆桶能够向外喷射不同速度的油漆雾滴,某同学决定测量雾滴的喷射速度,他采用如图1所示的装置,一个直径为d=40cm的纸带环, 安放在一个可以按照不同转速转动的固定转台上,纸带环上刻有一条狭缝A,在狭缝A的正对面画一条标志线,如图1所示.在转台开始转动达到稳定转速时,向侧面同样开有狭缝B的固定纸盒中喷射油漆雾滴,当狭缝A转至与狭缝B正对平行时,雾滴便通过狭缝A匀速运动打在纸带的内侧面留下痕迹(若此过程转台转过不到一圈).将纸带从转台上取下来,展开平放,并与毫米刻度尺对齐,如图2所示.(1)设喷射到纸带上的油漆雾滴痕迹到标志线的距离为,则从图2可知,其中速度最大的雾滴到标志线的距离S=cm,(2)如果转台转动的周期为T,则这些雾滴喷射速度的计算表达式为v0=(用字母表示);(3)如果以纵坐标表示雾滴的速度V0,横坐标表示雾滴距标志线距离的倒数,画出v0- 图线,如图3所示,则可知转台转动的周期为s三、计算题(本题共4小题,共44分,解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分,有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位.) 15.(10分)如图所示,一辆汽车以V0=15m/s的速率通过一座拱桥的桥顶时,汽车对桥面的压力等于车重的一半。
取g =10m/s2,求:(1)这座拱桥的半径R;(2)若要使汽车过桥顶时对桥面恰无压力,则汽车过桥顶时的速度V的大小.16.(10分)如图为一架直升机运送沙袋。
该直升机A用长度足够长的悬索(其重力可忽略)系住一质量m=50kg的沙袋B。
直升机A和沙袋B以v=10m/s的速度一起沿水平方向匀速运动,某时刻开始将沙袋放下,在t=5s时间内,沙袋在竖直方向上移动的距离按y=t2(单位:m)的规律变化。
取g=10m/s2,求:(1)在t=5s时间内沙袋位移大小;(2)在t=5s末沙袋的速度大小.17.(12分) 已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆形,距月球表面高度为H,飞行周期为T,月球的半径为R,引力常量为G。
求:(1)“嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小;(2)月球的质量;(3)若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的近月飞船,则其绕月运行的线速度应为多大.18.(12分)如图所示,质量m=2.0kg的木块静止在高h=1.8m的水平平台上,木块距平台右边缘d=7.75m,木块与平台间的动摩擦因数µ=0.2。
用F=20N的水平拉力拉木块,木块向右运动s1=4.0m时撤去F。
不计空气阻力,g取10m/s2。
求:(1)F作用于木块的时间;(2)木块离开平台时的速度大小;(3)木块落地时到平台右边缘的水平距离.13(每空3分)(1)C(2)平抛运动的竖直方向的分运动是自由落体运动14. (每空4分)(1)2.05~2.15 cm(2)(3)1.616. (10分)解:(1)由y=t2可知沙袋在t=5s内竖直方向位移y=25m……………(2分)又沙袋在水平方向匀速运动5s内水平位移x=vt=50m……………(1分)因此沙袋在5s内位移s= (或=55.9m)……………(2分)(2)由y=t2可知沙袋在竖直方向做初速度为0加速度为a=2 m/s2的匀加速运动。
所以在t=5s末沙袋在竖直方向的分速度为Vy=at=10m/s……………(2分)又因沙袋在水平方向匀速运动,所以水平分速度Vx=V=10m/s……………(1分)因此沙袋在t=5s末的速度V5= (或=14.14m/s )……(2分)17. (12分)解:(1)“嫦娥一号”运行的线速度…………………(3分)(2)设月球质量为M,“嫦娥一号”的质量为m,根据万有引力定律和牛顿第二定律,对“嫦娥一号”绕月飞行有G ……………(3分)解得…………………………………………………(2分)(3)设绕月球表面做匀速圆周运动的飞船的质量为m 0,线速度为v0,根据牛顿第二定律,对飞船绕月飞行有G ……………(2分)又,联立可解得v0= …(2分)18. ( 12分)解:(1)拉力F作用在物体上时,物体受力如图[根据牛顿第二定律有F-Ff=m a……………(1分)在竖直方向上有mg=FN又Ff=µFN联立方程并代入已知条件解得a=8.0m/ s2 s ……………(2分)(2)刚撤去F时木块的速度v0=at=8 m/s……………(1分)撤去F后木块做匀减速运动,加速度大小a'=µg=2 m/s2……………(1分)设木块飞出平台时的速度为V由运动学公式:v2 -v02 = -2 a'(d-s1)……………(1分)代入数据得:v=7.0m/s ……………(1分)(3 )设木块在空中运动的时间为t′,落地时距平台边缘的水平距离为s′,根据运动学公式:……………(1分)……………(1分)。