【題目】如圖所示,一固定水平汽缸,由一大一小兩個同軸圓簡組成,兩圓簡中由一細管(容積及長度可忽略)連通,兩筒中各有一個活塞,大活塞橫截面積S1=60cm2,小活塞橫截面積S2=20cm2;兩活塞用細繩連接。繩長L=20cm,汽缸外大氣的壓強為p0=1.00×105Pa,溫度T=350K,初始時兩活塞均靜止在與汽缸底部等距離處,繩剛好伸直。兩活塞間封裝氣體溫度為T=200K,忽略兩活塞與汽缸間摩擦,不漏氣,F(xiàn)使汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢升高,求:

當溫度上升至280K時,缸內(nèi)氣體體積V

當與外界達到熱平衡時,繩拉力T的大。

【答案】1120cm3;②100N;

【解析】

1)對兩活塞和細繩構(gòu)成的整體受力分析,有

解得

Pa

并可知升溫過程中,活塞整體左移,且只要小活塞不碰氣缸底部,則一直為等圧変化

設(shè)溫度280K時活塞左移了x,

氣體等圧変化

解得

x=8cm<10cm

所以假設(shè)成立

所以缸內(nèi)氣體體積為

解得

V=1120cm3

2)設(shè)溫度為T0時活塞恰左移了,氣體等圧変化

解得

T0=300K<350K

故尚未達到熱平衡

溫度從T0到熱平衡溫度T,經(jīng)歷等容變化,設(shè)末態(tài)氣體壓強為p,有

平衡條件可知

解得

FT=100N

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了測量一未知電阻的準確阻值(阻值范圍),實驗室為其提供了如下的實驗器材:

兩個內(nèi)阻均為、滿偏電流均為的電流計G、定值電阻、、、、最大阻值為的滑動變阻器R5、最大阻值為的滑動變阻器內(nèi)阻可忽略的電源、電鍵一只、導線若干。

其中設(shè)計的測量電路如虛線框中的電路,請回答下列問題:

1)為了減小實驗誤差定值電阻應選用______,定值電阻應選用______

2)為了測量多組實驗數(shù)據(jù)并要求電壓從零開始調(diào)節(jié),則滑動變阻器應選用______,并在虛線框中將電路補充完整________;

3)在反復調(diào)節(jié)的過程中,發(fā)現(xiàn)兩電流計的示數(shù)始終相同,由此可知該測量電阻的阻值應為______。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖1所示是在做驗證牛頓第二定律的實驗時的裝置,實驗中使用的是電火花打點計時器,所用的電源是________(填直流交流)電源,電壓為________V,頻率是50Hz.放在水平桌面的小車(包括里面的鉤碼)的總質(zhì)量為M,懸掛的每個鉤碼的質(zhì)量為m.掛一個鉤碼時,水平木板上的小車恰好勻速運動,掛5個同樣鉤碼時小車帶動的紙帶如圖2所示,每相鄰兩點之間有四個點沒有畫出來,紙帶上數(shù)字的單位是厘米,都是該點到點“0”的距離,該紙帶________(填不是)從開始的“0”點就做勻加速直線運動.小車做勻加速直線運動段的加速度a=________m/s2(保留三位有效數(shù)字),g=9.8m/s2,=________(用分數(shù)表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運動。兩球質(zhì)量關(guān)系為,規(guī)定向右為正方向,A、B兩球的動量均為+,運動中兩球發(fā)生碰撞,碰撞后A球的動量增量為,則( )

A. 左方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為

B. 左方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為

C. 右方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為

D. 右方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,物塊AB間拴接一個壓縮后被鎖定的彈簧,整個系統(tǒng)靜止放在光滑水平地面上,其中A物塊最初與左側(cè)固定的擋板相接觸,B物塊質(zhì)量為2 kg.現(xiàn)解除對彈簧的鎖定,在A離開擋板后,B物塊的v t圖象如圖乙所示,則可知 ( )

A.A的質(zhì)量為4 kg

B.運動過程中A的最大速度為4 m/s

C.A離開擋板前,A、B及彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒、機械能守恒

D.A離開擋板后彈簧的最大彈性勢能為3 J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一質(zhì)量m2=0.25kg的平頂小車,車頂右端放一質(zhì)量m3=0.2kg的小物體,小物體可視為質(zhì)點,與車頂之間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,小車靜止在光滑的水平軌道上。現(xiàn)有一質(zhì)量m1=0.05kg的子彈以水平速度v0=12m/s射中小車左端,并留在車中。子彈與車相互作用時間很短。若使小物體不從車頂上滑落,g10m/s2。求:

(1)最后物體與車的共同速度為多少?

(2)小車的最小長度應為多少?

(3)小木塊在小車上滑行的時間。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,卷揚機的繩索通過定滑輪用力F拉位于粗糙斜面上的木箱,使之沿斜面加速向上移動。在移動過程中,下列說法正確的是

A.F對木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和

B.F對木箱做的功等于木箱增加的機械能與木箱克服摩擦力所做的功之和

C.木箱增加的機械能等于力F、重力及摩擦力對木箱所做的功之和

D.木箱增加的動能等于力F、重力及摩擦力對木箱所做的功之和

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某物體做直線運動,運動時間t內(nèi)位移為x,物體的-t圖象如圖所示,下列說法正確的是

A. 物體的加速度大小為2m/s2

B. t=0時,物體的初速度為2m/s

C. t=0t=1這段時間物體的位移為2m

D. t=0t=2這段時間物體的平均速度為2m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個物塊PQ疊放在一起,靜止在水平桌面上,在下列各對力中屬于作用力和反作用力的是(  。

A.P所受的重力和PQ的壓力

B.Q對桌面的壓力和QP的支持力

C.Q所受的重力和QP的支持力

D.PQ的壓力和QP的支持力

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