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端开口、内表面光滑的U形管处于竖直平面内, 如图所示,质量均为m=10kg的活塞A、B在外力作用下静止于左右管中同一高度A处,将管内空气封闭,此时管内外空气的压强均为Pa左管和水平管横截面积S1=10 cm2,右管横截面积S2 =20cm2,水平管长为3h。现撤 去外力让活塞在管中下降,求两活塞稳定后所处的高度。(活塞厚度 均大于水平管直径,管内气体初末状态温度相同g取10 m/s2)

撤去外力后左侧向下的压强

p=p0+mg/S1=2.0×105 Pa=2p0                           (3分)

右侧向下的压强

p=p0+mg/S2=1.5×105 Pa=1.5p0                       (3分)

故活塞均下降,且左侧降至水平管口.

设右侧降至高为x处,此时封闭气体压强变为p′=1.5p0

对封闭气体

p0(4hS1+hS2)=1.5p0(3hS1+xS2),x=0.5h.        (3分)

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一个上表面绝缘、质量为mA=1kg的不带电小车A置于光滑的水平面上,其左端放置一质量为mB=0.5kg、带电量为q=1.0×10-2C的空盒B,左端开口.小车上表面与水平桌面相平,桌面上水平放置着一轻质弹簧,弹簧左端固定,质量为mC=0.5kg的不带电绝缘小物块C置于桌面上O点并与弹簧的右端接触,此时弹簧处于原长,现用水平向左的推力将C缓慢推至M点(弹簧仍在弹性限度内)时,推力做的功为WF=6J,撤去推力后,C沿桌面滑到小车上的空盒B内并与其右壁相碰,碰撞时间极短且碰后C与B粘在一起.在桌面右方区域有一方向向左的水平匀强电场,电场强度大小为E=1×102N/m,电场作用一段时间后突然消失,小车正好停止,货物刚好到达小车的最右端.已知物块C与桌面间动摩擦因数μ1=0.4,空盒B与小车间的动摩擦因数μ2=0.1,OM间距s1=5cm,O点离桌子边沿N点距离s2=90cm,物块、空盒体积大小不计,g取10m/s2.求:

(1)物块C与空盒B碰后瞬间的速度v;
(2)小车的长度L;
(3)电场作用的时间t.

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(1)物块C与空盒B碰后瞬间的速度
(2)小车的长度L;
(3)电场作用的时间

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(1)物块C与空盒B碰后瞬间的速度

(2)小车的长度L;

(3)电场作用的时间

 

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