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【题目】9分)如图,气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成,活塞AB被轻质刚性细杆连接在一起,可无摩擦移动AB的质量分别为mA12kgmB8.0kg,横截面积分别为s14.0×1O-2m2Sg2.0×l0-2m2一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间,活塞外侧大气压强Po1.0×l05Pa

气缸水平放置达到如图1所示的平衡状态,求气体的压强?

已知此时气体的体积V1=2.0×10-2m3,现保持温度不变力气缸竖直放置,达到平衡后如图2所示,与图1相比.活塞在气缸内移动的距离l为多少?取重力加速度g10m/s2

【答案】② 9.1×10-2m

【解析】

试题以活塞A、B及刚性细杆整体为研究对象,在水平方向上进行受力分析,根据平衡条件列式可求出气体的压强;当气缸处于乙图所示位置时,再对活塞A、B及刚性细杆整体研究,运用平衡条件求出此时封闭气体的压强,由波意耳定律和几何关系结合解答。

(1)气缸处于甲图所示位置时,设气缸内气体压强为,对于活塞和杆,由力的平衡条件得

解得

(2)汽缸处于乙图所示位置时,设气缸内气体压强为,对于活塞和杆,由力的平衡条件得

为气缸处于乙图所示位置时缸内气体的体积,由玻意耳定律可得

由几何关系可得

由上述各式解得活塞在气缸内移动距离

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一个阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1,电容为C的电容器连接成如图(a)所示回路。金属线圈的半径为r1 在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0B0.导线的电阻不计。求0t1时间内:

(1)通过电阻R1的电流大小和方向;

(2)通过电阻R1的电荷量q

(3)t1时刻电容器所带电荷量Q

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【题目】如图光滑水平导轨AB的左端有一压缩的弹簧,弹簧左端固定,右端前放一个质量为m=1kg的物块(可视为质点),物块与弹簧不粘连,B点与水平传送带的左端刚好平齐接触,传送带的长度BC的长为L=6m,沿逆时针方向以恒定速度v=2m/s匀速转动。CD为光滑的水平轨道,C点与传送带的右端刚好平齐接触,DE是竖直放置的半径为R=0.4m的光滑半圆轨道,DECD相切于D点。已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2

1)若释放弹簧,物块离开弹簧,滑上传送带刚好能到达C点,求弹簧储存的弹性势能

2)若释放弹簧,物块离开弹簧,滑上传送带能够通过C点,并经过圆弧轨道DE,从其最高点E飞出,最终落在CD上距D点的距离为x=1.2m处(CD长大于1.2m),求物块通过E点时受到的压力大小;

3)满足(2)条件时,求物块通过传送带的过程中产生的热能。

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【题目】如图所示,图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为介质中x=2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象,质点Q的平衡位置位于x=3.5m。下列说法正确的是( )

A. 0.3s时间内,质点P向右移动了3m

B. 这列波的传播速度是20m/s

C. 这列波沿x轴正方向传播

D. t=0.ls时,质点P的加速度大于质点Q的加速度

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【题目】如图所示,在x0的空间中,存在沿x轴方向的匀强电场,电场强度 E=02N/C;在x<0的空间中,存在垂直xy平面方向的匀强磁场,磁感应强度B=3.14T。一带负电的粒子(比荷q/m=1600C/Kg),在x=0.1m处的d点以v0= 8m/s的初速度沿y轴正方向开始运动,不计带电粒子的重力。求

1)带电粒子经多长时间第一次进入磁场,进入磁场时速度多大,带电粒子开始运动后第一次进入磁场时距O点的距离;

2)带电粒子第一次进入磁场后经多长时间再次返回电场。

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【题目】如图所示,M是一小型理想变压器,接线柱ab接在电压u311sin314tV)的正弦交流电源上,变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R2是一只阻值随温度升高而迅速减小的热敏电阻,电流表A2为值班室的显示器,显示流过R1的电流,电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出),R3为一定值电阻. 当传感器R2所在处出现火警时,以下说法中正确的是

A. A1的示数不变,A2的示数增大

B. V1的示数不变,V2的示数减小

C. V1的示数增大,V2的示数增大

D. A1的示数增大,A2的示数增大

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【题目】图甲是一列简谐横波在t0.01s时刻的波形图,图乙是质点P的振动图象,则下列说法正确的是(  )

A. 该波沿x轴负方向传播,波速大小为100m/s

B. 0.01s~0.025s内,质点R通过的路程为15cm

C. t0.005s时,1.5m处质点沿y轴的负方向运动

D. 0.01s~0.015s内,质点Q的加速度一直在减小

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【题目】一半径为R的光滑圆环竖直放在水平向右场强为E的匀强电场中,如图所示,环上ac是竖直直径的两端,bd是水平直径的两端,质量为m的带电小球套在圆环上,并可沿环无摩擦滑动.现使小球由a点静止释放,沿abc运动到d点时速度恰好为零,由此可知,小球在b点时(  )

A. 加速度为零B. 动能最大

C. 电势能最大D. 机械能最大

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【题目】如图所示,虚线表示电场中一簇等势面,相邻等势面之间电势差相等.一个粒子以一定的初速度进入电场中,只在电场力作用下从M点运动到N点,此过程中电场力对粒子做负功.由此可以判断(

A. M点的电势高于N点的电势

B. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能

C. 粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力

D. 粒子经过M点时的速率小于经过N点时的速率

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