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如图,在水平面上固定一个气缸,缸内有一质量为m的活塞封闭一定质量理想气体,活塞与缸壁间无摩擦且无漏气,活塞到缸底距离为L,今有质量为M的重物自活塞上方h高处自由下落至活塞上,碰撞时间极短,碰撞后粘合在一起向下运动,在向下运动过程中可达最大速度υ,求活塞向下移动至达最大速度过程中,封闭气体对活塞所做功。(设温度保持不变,外界大气压强为户。)

 

答案:
解析:

Mm碰撞后获得共同速度υ0,利用动量守恒,υ0= M/(Mm

当活塞mM做为一整体受力平衡时,获最大速度υ

取气体为研究对象有  

    由上式可求出L来,(LL)为活塞移动距离,活塞移动过程中重力做功,大气压力做功,缸内气体压力做负功,由动能定理,

    (MmgLL)+p0·SLL)+W=Mmυ2Mm

可得:    W =Mmυ2Mg

 


提示:

考查理想气体的状态方程

 


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图,在水平面上固定的两根足够长且光滑的金属杆制成的导轨AO和BO,∠AOB=37°,在导轨上放置一根始终和OB垂直的金属杆CD,金属杆CD也足够长,导轨和金属杆是用同种材料制成的,单位长度的电阻值均为0.1Ω/m,整个装置位于垂直纸面向里的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度为B=0.2T,现给静止棒CD一个水平向右的外力,使CD棒从t=0时刻由O点处开始向右做匀加速直线运动,加速度大小为0.1m/s2(sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)t=4s时,棒CD上感应电流的方向和回路中的电流大小;
(2)t=4s时,CD棒上安培力的功率是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:038

如图,在水平面上固定一个气缸,缸内有一质量为m的活塞封闭一定质量理想气体,活塞与缸壁间无摩擦且无漏气,活塞到缸底距离为L,今有质量为M的重物自活塞上方h高处自由下落至活塞上,碰撞时间极短,碰撞后粘合在一起向下运动,在向下运动过程中可达最大速度υ,求活塞向下移动至达最大速度过程中,封闭气体对活塞所做功。(设温度保持不变,外界大气压强为户。)

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科目:高中物理 来源: 题型:

 如图,在水平面上固定的两根足够长且光滑的金属杆制成的导轨AO和BO,∠AOB=37°,在导轨上放置一根始终和OB垂直的金属杆CD,金属杆CD也足够长,导轨和金属杆是用同种材料制成的,单位长度的电阻值均为0.1Ω/m,整个装置位于垂直纸面向里的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度为B=0.2T,现给静止棒CD一个水平向右的外力,使CD棒从t=0时刻由O点处开始向右做匀加速直线运动,加速度大小为0.1m/s2(sin370=0.6,cos370=0.8),求:

(1)t=4s时,棒CD上感应电流的方向和回路中的电流大小;

(2)t=4s时,CD棒上安培力的功率是多少?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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科目:高中物理 来源:安徽省马鞍山二中09-10学年高二下学期期中考试(理) 题型:计算题

 如图,在水平面上固定的两根足够长且光滑的金属杆制成的导轨AO和BO,∠AOB=37°,在导轨上放置一根始终和OB垂直的金属杆CD,金属杆CD也足够长,导轨和金属杆是用同种材料制成的,单位长度的电阻值均为0.1Ω/m,整个装置位于垂直纸面向里的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度为B=0.2T,现给静止棒CD一个水平向右的外力,使CD棒从t=0时刻由O点处开始向右做匀加速直线运动,加速度大小为0.1m/s2(sin370=0.6,cos370=0.8),求:

(1)t=4s时,棒CD上感应电流的方向和回路中的电流大小;

(2)t=4s时,CD棒上安培力的功率是多少?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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