【題目】如圖所示，兩個(gè)截面積都為S的導(dǎo)熱圓柱形容器，左邊A容器上端是一個(gè)可以在容器內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)的質(zhì)量為M的活塞，右邊B容器高為H，上端封閉，兩容器中裝有同種理想氣體，由裝有閥門(mén)的極細(xì)管道相連。開(kāi)始時(shí)環(huán)境溫度為330K，閥門(mén)關(guān)閉，A容器中活塞到容器底的距離為H，B容器中氣體的壓強(qiáng)是A容器中氣體壓強(qiáng)的2倍�，F(xiàn)將閥門(mén)緩慢打開(kāi)，同時(shí)在活塞上放一物體，要使系統(tǒng)穩(wěn)定后活塞位置保持不變，求放置的物體的質(zhì)量m。然后將環(huán)境溫度緩慢降到300K，直到系統(tǒng)達(dá)到新的平衡，求活塞下降的高度h。(外界大氣壓為p0保持不變)

【答案】，

【解析】

開(kāi)始時(shí)對(duì)活塞有

p0·S+Mg=pA·S①

在溫度相同的情形下，當(dāng)B中氣體的壓強(qiáng)變成與A中氣體相同時(shí)，體積將變成V，則

pB·SH=pA·V②

由題意可知

pB=2pA③

打開(kāi)閥門(mén)后總氣體在pA壓強(qiáng)下的總體積為V與A容器的容積之和，則要使活塞位置不變，則相當(dāng)于將氣體等溫壓縮，設(shè)壓縮后氣體的壓強(qiáng)應(yīng)變成p，則有

pA·（V+SH）=2p·SH④

此時(shí)對(duì)放在活塞上和物體和活塞整體有

p0·S+（m+M）g=p·S④

聯(lián)解①②③④得

⑤

環(huán)境溫度緩慢下降的過(guò)程氣體等壓變化，則有

⑥

代入數(shù)據(jù)解得

⑦

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】游樂(lè)園里有一種叫“飛椅”的游樂(lè)項(xiàng)目，簡(jiǎn)化后的示意圖如圖所示。已知飛椅用鋼繩系著，鋼繩上端的懸點(diǎn)固定在頂部水平轉(zhuǎn)盤(pán)上的圓周上，轉(zhuǎn)盤(pán)繞穿過(guò)其中心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。穩(wěn)定后，每根鋼繩(含飛椅及游客)與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)。圖中P、Q兩位游客懸于同一個(gè)圓周上，P所在鋼繩的長(zhǎng)度大于Q所在鋼繩的長(zhǎng)度，鋼繩與豎直方向的夾角分別為θ1、θ2。不計(jì)鋼繩的重力。下列判斷正確的是

A. P、Q兩個(gè)飛椅的線速度大小相同B. θ1一定大于θ2

C. θ1可能等于θ2D. Q的向心力一定小于P的向心力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,A、B兩物體重力都等于10 N,各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都等于0.5，F(xiàn)1=3 N和F2=5 N的兩個(gè)水平力分別作用在A和B上,則A受的摩擦力和地面對(duì)B的摩擦力大小分別為

A. 3N，6N B. 3N，2N

C. 5N，10N D. 3N，5N

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)欲“探究做功與速度變化的關(guān)系”，在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了一套如圖甲所示的裝置，圖中A為物體，B為光電門(mén)，C為力的傳感器，D為遮光片，P為小桶(內(nèi)有砂子)，一端帶有定滑輪的足夠長(zhǎng)的木板水平放置，不計(jì)繩與滑輪的摩擦。

(1)他們用游標(biāo)卡尺測(cè)出了遮光片的寬度d(如圖乙所示)，則遮光片的寬度為____mm；又測(cè)出了物體(包括遮光條)的質(zhì)量為m。

(2)將物體放在某一位置，測(cè)出此位置時(shí)遮光片前端到光電門(mén)的距離s，計(jì)算出遮光片中點(diǎn)到光電門(mén)的距離x，然后將物體由靜止釋放，讀出物體通過(guò)光電門(mén)時(shí)的遮光時(shí)間t；再多次改變s，計(jì)算出相應(yīng)的x，讀出對(duì)應(yīng)的時(shí)間t；并在物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中記錄了傳感器的示數(shù)F，根據(jù)所記錄的數(shù)據(jù)，作出以x為橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)的圖像。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，有同學(xué)提出應(yīng)平衡摩擦力。你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中是否必須平衡摩擦力?__________(填“是”或“否”)

(3)除了x和t外，下列物理量中，必須測(cè)量的物理量是________(填物理量前面的序號(hào))

A．遮光片寬度d

B．物體質(zhì)量m

C．傳感器示數(shù)F

(4)通過(guò)正確的操作，各物理量均采用國(guó)際單位，作出的圖像是一條直線，計(jì)算得出直線的斜率為k。實(shí)驗(yàn)完成后，一位同學(xué)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)前面測(cè)出的物理量，還可以得出物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，則μ=_________(用實(shí)驗(yàn)中測(cè)出的物理量的字母表示)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】設(shè)物體運(yùn)動(dòng)的加速度為a，速度為v，位移為x，現(xiàn)有四個(gè)不同物體的運(yùn)動(dòng)圖象如圖所示，且B、C、D圖像中所描述的物體在t＝0時(shí)刻的速度均為零，則做單向直線運(yùn)動(dòng)的是（ ）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用手機(jī)頻閃照相拍攝了做甩手動(dòng)作的照片如圖所示，拿在掌心處的手機(jī)可視為指尖與手腕的中點(diǎn)，已知從幀A到幀B的時(shí)間間隔是0.04s，測(cè)得幀A指尖到幀B指尖之間的實(shí)際距離為 26 cm，指尖A到手肘O處的距離為40cm，指尖到手腕C間的距離為20cm。將該甩手過(guò)程視為繞手肘的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.指尖的線速度約為 6.5 m/sB.手機(jī)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度約為79.2 m/s2

C.手腕的角速度約為3.25rad/sD.若手機(jī)的質(zhì)量為200g，手機(jī)的動(dòng)能約為2.38J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是中學(xué)研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)常用的實(shí)驗(yàn)器材，某同學(xué)用采用如圖1所示的裝置，圖中長(zhǎng)木板水平固定．得到如圖2為木塊在水平木板上帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫(huà)出．從紙帶上測(cè)出x1=1.21cm，x2=2.32cm，x5=5.68cm，x6=6.81cm．已知（交流電頻率為f=50Hz，）

（1）利用所給數(shù)據(jù)測(cè)得打計(jì)數(shù)點(diǎn)“5”時(shí)木塊的瞬時(shí)速度大小為_____m/s，木塊加速度大小a=_____m/s2（結(jié)果要求均保留三位有效數(shù)字）．

（2）如果當(dāng)時(shí)交變電流的頻率是f＝60Hz，而計(jì)算時(shí)仍按f＝50Hz，那么加速度的測(cè)量值_____（選填：偏大、偏小、相等）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平面上固定不計(jì)電阻的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ，間距L=0.5m。兩金屬棒ab、cd垂直導(dǎo)軌放置，與導(dǎo)軌接觸良好，兩棒的質(zhì)量均為m=0.1kg，cd棒電阻R=3Ω，ab棒電阻r=1Ω，兩棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。棒ab在水平向右的恒力F作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)ab棒運(yùn)動(dòng)位移x=1m時(shí)達(dá)到最大速度，此時(shí)cd棒剛好開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，求：

(1)恒力F的大小；

(2)ab棒由靜止到最大速度的過(guò)程中通過(guò)ab棒的電荷量q；

(3)ab棒由靜止到最大速度的過(guò)程中回路產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的實(shí)驗(yàn)中，小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，S2為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，定值電阻R0=3Ω。合上開(kāi)關(guān)S1，S2接圖甲中的1位置，改變滑動(dòng)變阻器的阻值，記錄下幾組電壓表示數(shù)和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)；S2改接圖甲中的2位置，改變滑動(dòng)變阻器的阻值，再記錄下幾組電壓表示數(shù)和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)。在同一坐標(biāo)系內(nèi)分別描點(diǎn)作出電壓表示數(shù)U和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I的圖像，如圖乙所示，兩直線與縱軸的截距分別為3.00V、2.99V，與橫軸的截距分別為0.75A、0.80A。

(1)S2接1位置時(shí)，作出的U—I圖線是圖乙中的___________（選“A”或“B”）線；測(cè)出的電池電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r有在系統(tǒng)誤差，原因是___________________；

(2)由圖乙可知，干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的真實(shí)值分別為E真=___________V，r真=__________Ω；

(3)根據(jù)圖線求出電流表內(nèi)阻為_______________Ω。

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