精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】如图所示,质量相同的活塞AB将开口向上的气缸分为两部分气室,已知活塞B到气缸底部的距离为L.劲度系数为k的轻弹簧被压缩在两活塞之间。气缸和活塞的导热性能良好,活塞与气缸内壁间无摩擦且气密性好。大气压强为p0,温度为T;开始时,气室I中气体的压强为p0、气室中气体的压强为p0.从某时刻起缓慢升高环境温度,当环境温度为T时,弹簧恰好处于原长。已知活塞的截面积为S,重力加速度为g,求:

①每个活塞的质量及开始时弹簧的压缩量x

②当温度为T时,活塞A上移的距离H

【答案】每个活塞的质量为,开始时弹簧的压缩量x当温度为T时,活塞A上移的距离H

【解析】

对两个活塞整体研究,根据力的平衡可知,

求得每个活塞的质量

对活塞A研究,根据力的平衡

求得

在温度由缓慢升到T的过程中,气室中气体发生等压变化。

设活塞B上升的高度为h,其初状态体积,初,末状态体积,末温

由盖-吕萨克定律:

求得

则活塞A上移的距离H=h+x=

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在某一旅游景区,建有一山坡滑草运动项目。该山坡可看成倾角θ30°的斜面,一名游客连同滑草装置总质量m80kg,他从静止开始沿斜面匀加速下滑,游客滑下50m后进入水平草坪,已知游客在坡上下滑时间与在水平草坪滑动时间之比为,游客从斜坡转入水平草坪运动时速率不变,且滑草装置与草皮间的动摩擦因数处处相同。不计空气阻力,结果可以保留根号。求

1)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ

2)游客在坡上下滑的加速度为多大;

3)试求游客在水平草坪面上滑动的最大距离。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】为了研究过山车的原理,某同学设计了如下模型:取一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.5 m的粗糙倾斜轨道AB,通过水平轨道BC与半径为R=0.2 m的竖直圆轨道相连,出口为水平轨道DE,整个轨道除AB段以外都是光滑的。其中ABBC轨道以微小圆弧相接,如图所示。一个质量m=2 kg小物块,当从A点以初速度v0=6 m/s沿倾斜轨道滑下,到达C点时速度vC=4 m/s。取g=10 m/s2sin37°=0.60cos37°=0.80

1)小物块到达C点时,求圆轨道对小物块支持力的大小;

2)求小物块从AB运动过程中,摩擦力对小物块所做的功;

3)小物块要能够到达竖直圆弧轨道的最高点,求沿倾斜轨道滑下时在A点的最小初速度vA

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在光滑的水平面上放着甲、乙两个物块,甲的质量为2m,乙的质量为m,开始物体乙静止,在乙上系有一个轻质弹簧。物块甲以速度v向乙运动。在运动过程中:求

(1)弹簧压缩量最大时,甲的速度

(2)当乙的速度最大时,甲的速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学要将一个满偏电流为150μA的电流表G改装成3V量程的电压表并进行校准。

1)电流表G的内阻未知(大约几百欧),该同学设计了一个测量电流表G内阻的电路如图甲所示,请根据电路图将图乙中的电路连接完整______

2)图甲电路中G为待测电流表,R1为电阻箱,调节电阻箱使其接入电路的阻值为R0,闭合电键S,调节滑动变阻器R,使电流表GA指针均有较大角度的偏转,示数分别为I1I2,则被测电流表G的内阻Rg=______(用测得的物理量的字母表示)。

3)若测得电流表G的内阻为800Ω,将其改装成3V量程的电压表,需要串联一个定值电阻R2,其阻值应该为______Ω

4)对改装的电压表进行校准,其中V为标准电压表,校准电路应选用______(填),理由是______

5)用校准后的改装电压表测量某段电路两端的电压,电流计上的指针所指的位置如图戊所示,则被测电路两端的电压值为______V.(计算结果保留三位有效数字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,vt图象如图所示。以下判断正确的是(  )

A. 3s内货物的加速度为2m/s2

B. 最后2s内货物只受重力作用

C. 3s内与最后2s内货物的平均速度相同

D. 7s内货物的位移大小为27m

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某高一同学寒假时,在教材中查到木质材料与金属材料间的动摩擦因数为,为了准确验证这个数据,他设计了一个实验方案,如图甲所示,图中长铝合金板水平固定.

(1)下列哪些操作是必要的______

A.调整定滑轮高度,使细绳与水平铝合金板平行

B.将铝合金板垫起一个角度

C.选尽量光滑的滑轮

D.砝码的质量远小于木块的质量

(2)如图乙所示为木块在水平铝合金板上带动纸带运动时打出的一条纸带,测量数据如图乙所示,则木块加速度大小______电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源,结果保留2位有效数字

(3)该同学在实验报告中,将测量原理写为:根据,得其中M为木块的质量,m为砝码盘和砝码的总质量,a为木块的加速度,重力加速度为判断该同学的做法是否正确,如不正确,请写出的正确表达式:______

(4),则可测得______,保留2位有效数字

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某实验小组用单摆测重力加速度.先用游标卡尺测摆球直径,结果如图甲所示,则摆球的直径为______cm.若将单摆悬挂后,用刻度尺测得摆线的长是87.00 cm,测得单摆完成40次全振动的时间如图乙表所示,则秒表读数是______s,单摆的摆动周期是______s,由此计算当地的重力加速度为______m/s2.(保留三位有效数字,π取3.14)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,质量m4.6 kg的物体(可以看成质点)用细绳拴住,放在水平传送带的右端,物体和传送带之间的动摩擦因数μ0.2,传送带的长度l6 m,当传送带以v4 m/s的速度做逆时针转动时,绳与水平方向的夹角为θ37°.已知:重力加速g=10m/s2 ,sin37°0.6cos37°0.8.

(1) 传送带稳定运行时,求绳子的拉力;

(2) 某时刻剪断绳子,求物体在传送带上运动的时间;

(3) 剪断细线后,物体在传送带上运动过程中和传送带之间由于摩擦而产生的热量.

查看答案和解析>>

同步练习册答案