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(8分)如图,一气缸水平固定在静止的小车上,一质量为m,面积为S的活塞将一定直来那个的气体封闭在气缸内,平衡时活塞与气缸底相距L。现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动,稳定时发现活塞相对于气缸移动了距离d。已知大气压强为p0,不计气缸和活塞间的摩擦;且小车运动时,大气对活塞的压强仍可视为p0;整个过程温度保持不变。求小车加速度的大小。

解析试题分析:设小车加速度大小为a,稳定是气缸内气体的压强为P1,活塞受到气缸内外气体的压力分别为:f1=P1S, f0=P0S
由牛顿第二定律得:f1-f0=ma
小车静止时,在平衡情况下,气缸内气体的压强为P0,由波意耳定律得:P1V1=P0V
式中V=SL,V1=S(L-d)
联立得:a=
考点:本题考查了波意耳定律

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图(a)所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置,横截面积为S=2×10-3m2、质量为m=4kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体,此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm,在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环,气体的温度为300K,大气压强P0=1.0×105Pa。现将气缸竖直放置,如图(b)所示,取g=10m/s2。求:

(1)活塞与气缸底部之间的距离;
(2)加热到675K时封闭气体的压强。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸竖直放置,在距气缸底部l=36cm处有一与气缸固定连接的卡环,活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的气体.当气体的温度T0=300K、大气压强时,活塞与气缸底部之间的距离 l0=30cm,不计活塞的质量和厚度.现对气缸加热,使活塞缓慢上升,求:

①活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1;
②封闭气体温度升高到T2=540K时的压强p2。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

图中系统由左右两个侧壁绝热、底部导热、截面积均为s的容器组成。左容器足够高.上端敞开.右容器上端由导热材料封闭。两容器的下端由可忽略容积的细管连通。容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气.B上方封有氢气。大气的压强为,温度为.两活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为。系统平衡时,各气柱的高度如图所示。

现将系统底部浸入恒温热水槽中.再次平衡时A上升了一定高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡叫的位置并固定.第三次达到平衡后.氢气柱t高度为0.8h.氮气和氢气均可视为理想气体.求
①第二次平衡时氮气的体积;
②水的温度。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(6分)汽缸长(汽缸的厚度可忽略不计),固定在水平面上,气缸中有横截面积为的光滑活塞,活塞封闭了一定质量的理想气体,当温度为、大气压为时,气柱长度。现用力缓慢拉动活塞,已知拉力最大值为

①如果温度保持不变,能否将活塞从汽缸中拉出?
②保持拉力最大值不变,将活塞从汽缸中拉出,汽缸中气体温度至少为多少摄氏度?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(6分)气缸长为L=1m,固定在水平面上,气缸中有横截面积为S=100cm2的光滑活塞,活塞封闭了一定质量的理想气体,当温度为t=27℃,大气压为p0=1×105 Pa时,气柱长度为l=0.9m,气缸和活塞的厚度均可忽略不计.求:

①如果温度保持不变,将活塞缓慢拉至气缸右端口,此时水平拉力F的大小?
②如果气缸内气体温度缓慢升高,使活塞移至气缸右端口时,气体温度为多少摄氏度?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分)如图,气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成,活塞A、B被轻质刚性细杆连接在一起,可无摩擦移动A、B的质量分别为mA=12kg。mB=8.0kg,横截面积分别为s1=4.0×1O-2m2Sg=2.0×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Po=1.0×l05Pa
  
①气缸水平放置达到如图1所示的平衡状态,求气体的压强?
②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g=10m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)有一空的薄金属筒,高h1=l0cm。某同学
将其开口向下,自水银表面处缓慢压入水银中,如图所
示。设大气温度和水银温度恒定,筒内空气无泄漏,不
计气体分子间相互作用。则金属筒被压入水银表面下
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Po=75cmHg,结果可用根式表示)

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

下图是光由空气射入半圆形玻璃砖,再由玻璃砖射入空气的光路图,O点是半圆形玻璃砖的圆心,下列情况可能发生的是 

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