【題目】如圖所示,右側(cè)有擋板的導(dǎo)熱氣缸固定在水平地面上,氣缸內(nèi)部總長為21cm,活塞橫截面積為10cm2,厚度為1cm,給活塞施加一向左的水平恒力F=20N,穩(wěn)定時(shí)活塞封閉的氣柱長度為10cm,大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa,外界溫度為27°C,熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系為T=t+273K,不計(jì)摩擦。
(i)若外界溫度保持不變,將恒力F方向改為水平向右,大小不變,求穩(wěn)定時(shí)活塞封閉氣柱的長度;
(ii)若撤去外力F,將外界溫度緩慢升高,當(dāng)擋板對活塞的作用力大小為60N時(shí),求封閉氣柱的溫度。
【答案】(1)15cm(2)527℃
【解析】(1)恒力F水平向左時(shí),對活塞根據(jù)受力平衡:F+p0S=p1S
代入數(shù)據(jù)解得:p1=1.2×105pa
恒力F水平向右時(shí),穩(wěn)定時(shí)活塞受力平衡:p0S=p2S+F
代入數(shù)據(jù)解得:p2=0.8×105pa
氣體發(fā)生等溫變化,根據(jù)玻意耳定律有p1V1=p2V2
代入數(shù)據(jù):1.2×105×10S=0.8×105××lS
解得:l=15cm
(2)氣缸升溫前溫度T1=300K、氣缸升溫后溫度為T3,升溫后氣柱長度L3=(2l-l)cm;
最后氣柱的壓強(qiáng): ;體積V3=L3S
根據(jù)氣體狀態(tài)變化方程:
解得:T3=800K=527℃
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】水平面上有一個(gè)質(zhì)量為m=2 kg的小球,小球與水平輕彈簧及與豎直方向成θ=45°角的不可伸長的輕繩一端相連,如圖所示,此時(shí)小球處于靜止?fàn)顟B(tài),且水平面對小球的彈力恰好為零.已知小球與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,當(dāng)剪斷輕繩的瞬間,取g=10 m/s2,以下說法正確的是( )
A. 此時(shí)輕彈簧的彈力大小為20 N
B. 小球的加速度大小為8 m/s2,方向向左
C. 若剪斷彈簧,則剪斷的瞬間小球的加速度大小為10 m/s2,方向向右
D. 若剪斷彈簧,則剪斷的瞬間小球的加速度為0
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在邊長為L的正方形區(qū)域里有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,現(xiàn)有a、b、c三個(gè)帶電粒子(不計(jì)重力)依次從P點(diǎn)沿PQ方向射入磁場,其運(yùn)動(dòng)軌跡分別如圖所示,帶電粒子a從PM邊中點(diǎn)O射出,b從M點(diǎn)射出,c從N點(diǎn)射出,則下列判斷正確的是( )
A. 三個(gè)粒子都帶負(fù)電
B. 三個(gè)粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比一定為2:2:1
C. 若三個(gè)粒子的比荷相等,則三個(gè)粒子的速率之比為1:4:16
D. 若三個(gè)粒子射入時(shí)動(dòng)量相等,則三個(gè)粒子所帶電荷量之比為4:2:1
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,上下開口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置,小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放,并落至底部,則小磁塊( )
A. 在P和Q中都做自由落體運(yùn)動(dòng)
B. 在兩個(gè)下落過程中的機(jī)械能都守恒
C. 在P中的下落時(shí)間比在Q中的長
D. 落至底部時(shí)在P中的速度比在Q中的大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩根相距為L的平行直導(dǎo)軌ab、cd,b、d間連有一固定電阻R,導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì).MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿,與ab垂直,其電阻也為R.整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi)).現(xiàn)對MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v(如圖)做勻速運(yùn)動(dòng).則
(1)流過R的電流方向如何?
(2)求出R兩端電壓的大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( )
A. 曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度大小可以不變,速度方向也可以不變
B. 曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度大小可能不變,所以其加速度可能為零
C. 曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向可以不變,但速度大小一定改變
D. 曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度大小可以不變,但速度方向一定改變
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】三個(gè)質(zhì)點(diǎn)A 、B、C,的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,三個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從點(diǎn)出發(fā),同時(shí)到達(dá)點(diǎn),設(shè)無往返運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( )
A. 三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速度相同
B. 三個(gè)質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的速度方向都相同
C. 三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N點(diǎn)出發(fā)到任意時(shí)刻的平均速度都相同
D. 三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速率相同
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,豎直光滑桿固定不動(dòng),套在桿上的彈簧下端固定,將套在桿上的滑塊向下壓縮彈簧至離地高度h=0.1m處,滑塊與彈簧不拴接.現(xiàn)由靜止釋放滑塊,通過傳感器測量到滑塊的速度和離地高度h并作出滑塊的Ek﹣h圖象,其中高度從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)圖象為直線,其余部分為曲線,以地面為零勢能面,取g=10m/s2,由圖象可知( )
A. 小滑塊的質(zhì)量為0.2kg
B. 輕彈簧原長為0.2m
C. 彈簧最大彈性勢能為0.32J
D. 小滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小為0.38J
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