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【題目】如圖所示,足夠長的圓柱形氣缸豎直放置,其橫截面積為S=lxl0-3m2,氣缸內(nèi)有質(zhì)量m=2kg的活塞,活塞與氣缸壁封閉良好,不計(jì)摩擦。開始時活塞被銷子K銷于如圖位置,離缸底L1=12cm,此時氣缸內(nèi)被封閉氣體的壓強(qiáng)為P1=1.5xl05Pa,溫度為T1=300K。外界大氣壓為Po=l.0xl05Pa,g=l0m/s2。

①現(xiàn)對密閉氣體加熱,當(dāng)溫度升到T2=400K,其壓強(qiáng)P2多大?

②若在此時拔去銷子K,活塞開始向上運(yùn)動,當(dāng)它最后靜止在某一位置時,氣缸內(nèi)氣體的溫度降為

T3=360K,則這時活塞離缸底的距離L3為多少?

③保持氣體溫度為360K不變,讓氣缸和活塞一起在豎直方向作勻變速直線運(yùn)動,為使活塞能停留在離缸底L4=16cm處,則求氣缸和活塞應(yīng)作勻加速直線運(yùn)動的加速度a大小及方向。

【答案】(1)2.0×105Pa;(2)18cm;(3)7.5m/s2

【解析】

試題分析:(1)等容變化:,解得P2=2.0×105Pa

(2)活塞受力平衡,故封閉氣體壓強(qiáng)為p3=p0+=1.2×105Pa

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程,有,解得:L3=18cm

(3)等溫變化 p3V3=p4V4,解得p4=1.35×105Pa

應(yīng)向上作勻加速直線運(yùn)動,

對活塞,由牛頓第二定律:p4S-p0S-mg=ma

解得:a=7.5m/s2

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩列簡諧橫波分別沿 x 軸正方向和負(fù)方向傳播,兩波源分別位于 x=-0.2m x1.2m 處,傳播速度均為0.2m/s,振幅均為 A2cm。 圖示為 t0 時刻兩列波的圖像(傳播方向如圖所 示),此時平衡位置處于 x0.2m x0.8m PQ 兩質(zhì)點(diǎn)剛開始振動。質(zhì)點(diǎn) M 的平衡位置處于 x0.5m 處,則下列判斷正確的是_______。

A.兩列波的周期均為 2s,且起振方向均沿 y 軸負(fù)方向

Bt0 時刻,x=0 處的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置向 y 軸正方向運(yùn)動, x=0.1m 處的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置向 y 軸負(fù)方向運(yùn)動

Ct1.5s 刻之前,質(zhì)點(diǎn) M 始終處靜止?fàn)顟B(tài)

DM 點(diǎn)開始振動后做振幅為 4cm,周期為 4s 的簡諧運(yùn)動

ET=2.5s M 點(diǎn)處于平衡位置向 y 軸正方向運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖(甲),輕桿一端與一小球相連,另一端連在光滑固定軸上.現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,到達(dá)某一位置開始計(jì)時,取水平向右為正方向,小球的水平分速度vx隨時間t的變化關(guān)系如圖(乙)所示.不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是

A. t1時刻小球通過最低點(diǎn)

B. 圖(乙)中S1面積的數(shù)值為0.8m

C. 圖(乙)中S1S2的面積不相等

D. 圖線第一次與橫軸的交點(diǎn)對應(yīng)小球的速度為4m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列物理量中,用來描述電場強(qiáng)弱和方向的物理量是

A. 電場力 B. 電場強(qiáng)度 C. 電容 D. 電動勢

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小明是學(xué)校的升旗手,他每次升旗都做到了在莊嚴(yán)的《義勇軍進(jìn)行曲》響起時開始升旗,當(dāng)國歌結(jié)束時恰好五星紅旗升到了高高的旗桿頂端.已知國歌從響起到結(jié)束的時間是48s,旗桿高度是19m,紅旗從其上端離地面14m處開始升起.升旗時小明先拉動繩子使紅旗向上勻加速運(yùn)動,時間持續(xù)4s,然后使紅旗做勻速運(yùn)動,最后使紅旗做勻減速運(yùn)動,加速度大小與開始升起時的加速度大小相同,紅旗到達(dá)旗桿頂端時的速度恰好為零.試計(jì)算小明升旗時使紅旗向上做勻加速運(yùn)動加速度的大小和紅旗勻速運(yùn)動的速度大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系.

(1)實(shí)驗(yàn)中,下列說法是正確的有:__________

A.斜槽末端的切線要水平,使兩球發(fā)生對心碰撞

B.同一實(shí)驗(yàn),在重復(fù)操作尋找落點(diǎn)時,釋放小球的位置可以不同

C.實(shí)驗(yàn)中不需要測量時間,也不需要測量桌面的高度

D.實(shí)驗(yàn)中需要測量桌面的高度H

E.入射小球m1的質(zhì)量需要大于被碰小球m2的質(zhì)量

(2)圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影.實(shí)驗(yàn)時,先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點(diǎn)的位置P,測量平拋射程OP. 然后把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球m1從斜軌S位置靜止釋放,與小球m2相撞,并多次重復(fù)。分別找到m1m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N ,用刻度尺測量出平拋射程OM、ON,用天平測量出兩個小球的質(zhì)量m1、m2 ,若兩球相碰前后的動量守恒,其表達(dá)式可表示為:________________________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,一傾角為θ=37°的傳送帶以恒定速度運(yùn)行。現(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的小物體拋上傳送帶,物體相對地面的速度隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示,取沿傳送帶向上為正方向,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:

(1)0~8s內(nèi)物體位移的大小。

(2)物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)。

(3)0~8s內(nèi)物體機(jī)械能增量及因與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于彈力、摩擦力的正確說法是( )

A. 物體之間有彈力,則必有摩擦力

B. 物體之間有摩擦力,則必有彈力

C. 摩擦力總是跟物體的重力成正比

D. 摩擦力總是阻礙物體運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,是平行的固定在水平絕緣桌面上的光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為在導(dǎo)軌左端上連有一個阻值為的電阻,一質(zhì)量為3m,長為電阻為r的金屬棒恰能置于導(dǎo)軌上并和導(dǎo)軌良好接觸。起初金屬棒靜止于位置,MN距離ae邊足夠遠(yuǎn),整個裝置處于方向垂直桌面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中,F(xiàn)有一質(zhì)量為的帶電量為的絕緣小球在桌面上從點(diǎn)為導(dǎo)軌上的一點(diǎn))以與60°斜向右方射向,隨后小球直接垂直地打在金屬棒的中點(diǎn)上,并和棒粘合在一起(設(shè)小球與棒之間沒有電荷轉(zhuǎn)移)。小球運(yùn)動過程中始終和導(dǎo)軌接觸良好,不計(jì)導(dǎo)軌間電場的影響,導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。求:

1小球射入磁場時的速度;

2電阻上產(chǎn)生的熱量.

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