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    12．如图所示，质量为M=5kg的圆形汽缸内部底面横截面积为s=10cm2，内部高为l=0.8m，放置在水平地面上（与地面间有少量空隙），汽缸中用质量为m=2kg的光滑活塞封闭了一定质量的理想气体，开始时气柱长度为l1=0.4m，现用力缓慢拉动活塞，整个过程气体温度保持不变，已知大气压强为P0=1×105Pa，g取10m/s2．
    （1）活塞向上移动x=0.2m时，求拉力F的大小．
    （2）通过计算判断，活塞从汽缸中拉出时，汽缸是否离开地面？

    分析 （1）气体发生等温变化，由玻意耳定律求出气体的压强，然后应用平衡条件求出拉力大小．
    （2）应用玻意耳定律与平衡条件求出拉力大小，然后根据拉力与活塞和气缸总重力间的关系分析答题．

    解答 解：（1）初始位置，由平衡条件得：
    p0S+mg=p1S，代入数据解得：p1=1.2×105Pa，
    气体状态参量：V1=l1s，V2=（l1+x）s，
    气体发生等温变化，由玻意耳定律得：
    p1V1=p2V2，即：1.2×105×0.4×10=p2×（0.4+0.2）×10，解得：p2=0.8×105Pa，
    活塞向上移动x=0.2 m时，由平衡条件得：p0S+mg=p2S+F，代入数据解得：F=40N；
    （2）活塞向上移动汽缸顶端时，由平衡条件得：p0S+mg=p3S+F′，
    整个过程温度不变，由玻意耳定律得：p1l1s=p1ls，
    代入数据解得：F′=60N＜（m+M）g=（5+2）×10=70N，故汽缸不会离开地面．
    答：（1）活塞向上移动x=0.2m时，拉力F的大小为40N．
    （2）活塞从汽缸中拉出时，汽缸不会离开地面．

    点评 本题考查了玻意耳定律的应用，分析清楚气体状态变化过程、应用玻意耳定律、平衡条件即可正确解题．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    2．如图，拉格朗日点L1位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动．据此，科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动，以a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小，a3表示地球同步卫星向心加速度的大小．以下判断正确的是（　　）
    A．a2＞a3＞a1B．a2＞a1＞a3C．a3＞a1＞a2D．a3＞a2＞a1

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    3．如图，若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动，a、b到地心O的距离分别为r1、r2，线速度大小分别为v1、v2，则（　　）
    A．$\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}$=$\sqrt{\frac{{r}_{2}}{{r}_{1}}}$B．$\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}$=$\sqrt{\frac{{r}_{1}}{{r}_{2}}}$C．$\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}$=（$\frac{{r}_{2}}{{r}_{1}}$）2D．$\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}$=（$\frac{{r}_{1}}{{r}_{2}}$）2

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验．

    ①图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73cm；图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量△l为6.93cm；
    ②本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是A；（填选项前的字母）
    A．逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
    B．随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
    ③图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量△l与弹力F的关系图线．图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是超过弹簧的弹性限度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．如图所示，光滑导轨竖直放置，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，磁场方向垂直于导轨平面向外，导体棒ab长L=0.2m（与导轨的宽度相同），电阻R=1.0Ω．导轨电阻不计，当导体棒紧贴导轨匀速下滑时，均标有“6V，3W”字样的两小灯泡恰好正常发光，求：
    （1）通过ab的电流的大小和方向．
    （2）ab的运动速度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    17．下列说法正确的是（　　）
    A．物体机械能守恒时，一定只受重力作用
    B．物体处于平衡状态时机械能一定守恒
    C．若物体除受重力外还受到其他力作用，物体的机械能也可能守恒
    D．物体的动能和重力势能之和不变，除重力以外没有其他力对物体做功

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．在探究“功和速度变化关系”的实验中，小张同学用如图甲所示装置，尝试通过测得细绳拉力做的功和小车获得的速度的值进行探究，则：

    （1）下列说法正确的是ABC
    A．该方案需要平衡摩擦力
    B．该方案需要重物的质量远小于小车的质量
    C．该方案操作时细线应该与木板平行
    D．该方案处理数据时应选择匀速时的速度
    （2）某次获得的纸带如图乙所示，小张根据点迹标上了计数点，请读出C计数点在刻度尺上的读数9.82cm，并求出C点的速度为0.176m/s；
    （3）小张观察纸带，发现纸带与“探究加速度a与合外力F的关系”实验的纸带很相似，请您比较后填空：
    ①两个实验处理数据时都要作图象，利用图示纸带得到的数据信息在“a-F”图象中能描绘1个点；
    ②两个实验操作时都要先接通电源再放回小车，所以纸带上的第一个点都比较大，为探得：“W∝v2”实验数据处理时需要（填需要、不需要）这个点．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    1．天宫一号由较高的测试轨道，下降到较低的对接轨道，并成功与神舟十号交会对接．如图所示，把两轨道视为圆轨道，下列说法中正确的是（　　）
    A．天宫一号在测试轨道的运动速度大于第一宇宙速度
    B．天宫一号在测试轨道比在对接轨道的周期大
    C．天宫一号在测试轨道比在对接轨道的加速度大
    D．天宫一号在测试轨道比在对接轨道的角速度大

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    2．如图所示．在光滑绝缘水平面上，两个带等量正电的点电荷M、N，分别固定在A、B两点，O为AB连线的中点，CD为AB的垂直平分线．在CO之间的F点由静止释放一个带负电的小球P（放入小球P后不会改变原来的电场分布）．在以后的一段时间内．P在CD连线上做往复运动．下列说法正确的是（　　）
    A．小球P的带电量缓慢减小，则它往复运动过程中振幅不断减小
    B．小球P的带电量缓慢减小．则它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断减小
    C．点电荷M，N的电量同时等量地缓慢增大，则小球p往复运动过程中周期不断减小
    D．点电荷M，N的带电量同时等量地缓慢增大，则小球p往复运动过程中振幅不断减小

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