2.如圖所示,A、B兩圓柱形汽缸中用活塞封閉著質(zhì)量相同、溫度相同的氧氣,A汽缸放在水平地面上,B汽缸懸掛在空中.A、B兩汽缸質(zhì)量分別為MA=12kg、MB=10kg,A、B兩活塞質(zhì)量分別為mA=6kg、mB=2kg,面積分別為SA=30cm2、SB=20cm2.兩活塞用輕繩經(jīng)兩個(gè)高度相同的定滑輪相連接,兩汽缸和活塞均處于靜止?fàn)顟B(tài).設(shè)大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,g取10m/s2,輕繩與定滑輪間以及活塞與容器壁間無(wú)摩擦.求A、B兩汽缸中氣體的高度之比hA:hB

分析 兩氣缸內(nèi)氣體種類、質(zhì)量、溫度均相同,可等效為同一種氣體,都遵循玻意耳定律,只要根據(jù)力平衡知識(shí)求出兩氣缸中氣體壓強(qiáng)之比,即可根據(jù)玻意耳定律求出高度之比.

解答 解:設(shè)A、B兩氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)分別為PA和PB,
繩子的拉力為F,由平衡條件得:
對(duì)氣缸B:P0SB=MBg+PBSB,
對(duì)活塞A:F+PASA=P0SA+mAg,
對(duì)氣缸B和活塞B整體:F=MBg+mBg   
兩氣缸內(nèi)氣體種類、質(zhì)量、溫度均相同,
遵循玻意耳定律,即:PAhASA=PBhBSB,
解得:$\frac{{h}_{A}}{{h}_{B}}=\frac{5}{12}$;
答:A、B兩氣缸中氣體的高度之比hA:hB=5:12.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求氣體的高度之比,應(yīng)用玻意耳定律即可正確解題,應(yīng)用平衡條件求出氣體的壓強(qiáng)是正確解題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

9.如圖所示,水平地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在磁場(chǎng)正上方有兩個(gè)邊長(zhǎng)相等,質(zhì)量不等的相同材料制成的單匝閉合正方形線圈Ⅰ和Ⅱ.線圈Ⅰ粗細(xì)均勻,線圈Ⅱ粗細(xì)不均勻.兩線圈從同一高度處由靜止開(kāi)始自由下落,進(jìn)入磁場(chǎng)后最后落到地面.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,線圈平面始終保持在數(shù)直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場(chǎng)上邊界.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)線圈Ⅰ和Ⅱ?qū)Ь的橫截面的電荷量分別為q1、q2,運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1、t2.不計(jì)空氣阻力,則(  )
A.q1與q2可能相等B.q1一定大于q2C.t1與t2可能相等D.t1一定大于t2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.一個(gè)物體先在水平面上以6m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),前進(jìn)18m后沖上一個(gè)傾角為60°斜坡(經(jīng)過(guò)交界處時(shí)速率不變),在斜坡上做勻減速運(yùn)動(dòng),又前進(jìn)了18m,速度恰好變?yōu)榱,則物體在全過(guò)程中的平均速度大小為( 。
A.4m/sB.5m/sC.3m/sD.2$\sqrt{3}$m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

10.在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電頻率為50Hz.
(1)在該實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量說(shuō)法正確的是BD
A.為了消除摩擦力的影響,需要調(diào)節(jié)斜面傾角,使小車在小盤(盤中不放砝碼)的牽引下在斜面上勻速下滑
B.在平衡摩擦力時(shí),需要拿走小盤,紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并固定在小車的尾端,然后調(diào)節(jié)斜面傾角,輕推小車,使小車在斜面上勻速的下滑
C.每改變一次小車的質(zhì)量,需要重新平衡一次摩擦力
D.為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,小車的質(zhì)量應(yīng)比小盤(包括盤中的砝碼)的質(zhì)量大得多
(2)在實(shí)驗(yàn)中,可通過(guò)位移的測(cè)量來(lái)代替加速度的測(cè)量,即$\frac{{a}_{1}}{a2}$=$\frac{{x}_{1}}{{x}_{2}}$,使用這種方法需滿足的條件是兩小車
運(yùn)動(dòng)時(shí)間(填“質(zhì)量”、“所受拉力”或“運(yùn)動(dòng)時(shí)間”)相同.
(3)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)得到紙帶上選擇了標(biāo)為0-3的4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出.紙帶旁并排放著帶有最小刻度為毫米的刻度尺,零刻線與0點(diǎn)對(duì)齊.請(qǐng)你從圖中讀出有關(guān)數(shù)據(jù),并計(jì)算:小車運(yùn)動(dòng)的加速度為0.8m/s2,第2點(diǎn)對(duì)應(yīng)的小車瞬時(shí)速度為0.24m/s

(4)某同學(xué)探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)畫出 a-m圖象是一條曲線,則他應(yīng)該畫$a-\frac{1}{m}$ 圖象.如果圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線,則說(shuō)明加速度與質(zhì)量成反比.

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17.做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體,先后經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)時(shí)的速度分別為2v和10v,經(jīng)歷時(shí)間為t,則( 。
A.物體的加速度為$\frac{8v}{t}$
B.在前$\frac{t}{2}$時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移為4vt
C.在A、B間的平均速度為6v
D.在A、B的中間位置的瞬時(shí)速度大于6v

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

7.長(zhǎng)為L(zhǎng)0、質(zhì)量不計(jì)的橡皮條,一端拴住一個(gè)質(zhì)量為m的小球,另一端固定在光滑水平臺(tái)面上,現(xiàn)使小球在臺(tái)面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),角速度為ω,若橡皮條每伸長(zhǎng)單位長(zhǎng)度產(chǎn)生的彈力為f0,求小球受到的拉力.

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14.如圖所示是我國(guó)某沿海地區(qū)風(fēng)力發(fā)電站,若每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率為1MW,已知該地區(qū)每年能正常發(fā)電的時(shí)間約為4500小時(shí),(注:1MW=1000KW),則( 。
A.若該地區(qū)某城市的用電功率峰值為4000MW,則需要400臺(tái)該風(fēng)力發(fā)電機(jī)同時(shí)供電
B.一臺(tái)該風(fēng)力發(fā)電機(jī)年發(fā)電量約為4.5×108KW•h
C.一臺(tái)該風(fēng)力發(fā)電機(jī)年發(fā)電量約為4.5×107 KW•h
D.若該風(fēng)力發(fā)電站有發(fā)電機(jī)200臺(tái),則每年發(fā)電量為9×108KW•h

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11.航天器繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),對(duì)于航天器中的物體( 。
A.完全不受地球的引力
B.處于完全失重狀態(tài)
C.處于超重狀態(tài)
D.地球?qū)λ囊εc航天器對(duì)它的支持力恰好平衡

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12.電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻R1、R2及滑動(dòng)變阻器R連接成如圖所示的電路,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭由a端滑向b端時(shí),下列說(shuō)法正確的是( 。
A.電壓表讀數(shù)減小,電流表讀數(shù)增大B.電壓表讀數(shù)增大,電流表讀數(shù)減小
C.通過(guò)R1的電流增大D.通過(guò)R2的電流增大

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