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【题目】如图所示,质量为的气缸用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞质量为,在活塞连杆上施加一沿斜面向上的力F,整个装置静止在倾角为的光滑斜面上,已知气缸横截面积为S,大气压强为,则连杆上施加力F的大小为________;若撤去F,气缸连同活塞自由下滑,活塞相对气缸静止时,气缸内气体体积与原来体积之比为___________

【答案】

【解析】

1)设有F作用时,气体长度为l1,压强为p1,对气缸和活塞整体受力分析,如图1

可知沿斜面方向有:

对活塞受力分析如图2

可知沿斜面方向有:

2)拉力撤去后,活塞相对气缸静止时,气体长度为l2,压强为p2,活塞与气缸内的整体加速度为A,对气缸和活塞整体受力分析如图3,由牛顿第二定律得:

活塞此时受力如图4,由牛顿第二定律得:

撤去F前后,整个过程是等温变化,根据玻意耳定律有:

联立上式可得:

练习册系列答案
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【题目】2020年抗击新冠状病毒疫情期间,山东省捐赠的物资运往武汉,通过传送带对货物进行装卸。如图所示,一足够长的倾斜传送带,以v的速度顺时针匀速转动,一物块以v0的初速度沿传送带滑下,取沿传送带向下为正方向,则下列运动图像可能正确的是(  )

A.B.

C.D.

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【题目】弹簧振子做简谐运动时,以下说法正确的是( .

A.振子通过平衡位置时,速度一定为零

B.振子若做减速运动加速度一定在减小

C.振子向平衡位置运动时,加速度可能与速度方向一致,也可能与速度方向相反

D.在平衡位置两侧,振子速率相同的两个位置是相对平衡位置对称的

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【题目】初始时静止在粗糙水平面上的某物体,其加速度a与水平拉力F关系图象如图所示,下列关系图象与该图象类似的是(  )

A.受恒力作用由静止开始运动的物体位移与时间的关系

B.弹簧在弹性限度内的弹力与形变量的关系

C.某金属发生光电效应时逸出光电子的最大初动能与入射光频率的关系

D.直流电路中路端电压与电流的关系

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【题目】一玻璃管竖直插在液体中,管内液面比管外液面高h,顶端封闭空气柱长度为,若将玻璃管偏转一点而保持露出液面的管长不变,则h___________________;若将玻璃管偏转一点而保持露出液面的高度不变,则h___________________.(均选填“变大”“变小”或“不变”)

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【题目】某实验小组利用图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系。

(1)实验中下列做法正确的是__________

A.电火花计时器连接在电压为4~6V,频率为50HZ的交流电源上

B.实验时先放开小车再接通电火花计时器

C.将装有砝码的托盘用细线通过定滑轮拴在小车上然后平衡小车所受的摩擦力

D.平衡好摩擦力后,每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力

(2)在探究小车的加速度与其质量的关系时,同一正确装置和实验步骤得到两组实验数据,做出甲、乙两个图像如图2所示,则由图像可知两组实验中小车所受拉力的大小的关系是__________

A.F=F B. F>F C. F<F D. 不确定

(3)某同学在实验中,由于操作不当得到的aF关系图像如图3所示,则产生这样结果的原因是__________

A.图线没有过坐标原点可能是在平衡摩擦力时将木板的右端垫的过高造成的

B.图线没有过坐标原点可能是在平衡摩擦力时将木板的右端垫的过低造成的

C.图线弯曲可能是实验时托盘和砝码的质量过大

D.图线弯曲可能是实验时托盘和砝码的质量过小

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【题目】在做用油膜法估测分子直径的大小的实验中,试验简要步骤如下:

A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去,多于半个的算一个),再根据方格的边长求出油膜的面积S

B.将一滴酒精油酸溶液滴在水面上,带油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上.

C.用浅盘装入约2cm深的水,然后用痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上.

D.用公式求出薄膜厚度,即油酸分子的大小.

E.根据酒精油酸溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积V

F.用注射器或滴管将事先配置好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒,记下量筒内增加一定体积时的滴数.

上述试验步骤的合理顺序是___________________

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【题目】将一个半球体置于水平地面上,半球的中央有一光滑小孔,上端有一光滑的小滑轮,柔软光滑的轻绳绕过滑轮,两端分别系有质量为m1m2的物体(两物体均可看成质点,m2悬于空中)时,整个装置处于静止状态,如图所示。已知此时m1与半球的球心O的连线与水平线成37°角(sin37°=0.6cos37°=0.8),m1与半球面的动摩擦因数为0.5,并假设m1所受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则在整个装置处于静止的前提下,下列说法正确的是(  )

A. 不同时,地面对半球体的摩擦力也不同

B. 半球体对m1的支持力m2随的变化而变化

C. 随着m2质量的逐渐增大,m1所受半球体的摩擦力一定逐渐增大

D. ≤2时,半球体对m1的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向上

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【题目】如图所示,竖直悬挂的轻弹簧下端系着AB两球,其质量mA=0.1kgmB=0.5kg。静止时弹簧伸长15cm,若剪断AB间的细线,则

(1)证明A球做简谐运动;

(2)A球做简谐运动时的振幅为多少?

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