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2.如圖所示,兩個固定的水平氣缸,兩活塞由剛性桿連接,A的面積為SA=0.8m2,B的面積為SB=0.2m2,兩氣缸通過一根帶閥門K的細(xì)管連通(細(xì)管容積不計(jì)).開始時閥門K關(guān)閉,A中充有一定質(zhì)量的理想氣體,B內(nèi)為真空,開始時氣缸中的活塞與缸底的距離a=b=30cm,活塞靜止.設(shè)溫度不變,氣缸內(nèi)壁光滑,大氣壓強(qiáng)P0保持不變.求:
(i)此時A中氣體的壓強(qiáng);
(ii)打開閥門K后,活塞A、B向何處移動?移動多遠(yuǎn)?

分析 (i)以兩個活塞和桿整體為研究對象,根據(jù)平衡條件列方程即可求解此時A中氣體的壓強(qiáng).
(ii)打開閥門K后,仍以兩個活塞為研究對象,根據(jù)平衡條件求出閥門打開后封閉氣體的壓強(qiáng),再由玻意耳定律求出兩部分氣體的長度,由幾何關(guān)系即可求解活塞A、B移動的距離;

解答 解:(i)以兩個活塞和桿整體為研究對象,設(shè)初始時刻壓強(qiáng)為P,則
pSA=p0SASB
解得                 p=34p0
(ii)打開閥門K后,仍以兩個活塞為研究對象,設(shè)壓強(qiáng)為PAB,則
pABSASB=p0SASB
解得                pAB=p0
由氣態(tài)方程可得
pSAa=pABSAlA+SBlB
且                 lA+lB=a+b
解得                  lA=10cm
即活塞A、B向左移動,移動了20cm                          
答:(i)此時A中氣體的壓強(qiáng)為34p0
(ii)打開閥門K后,活塞A、B向左移動,移動20m

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵是選擇恰當(dāng)研究對象由平衡條件求解氣體的壓強(qiáng),同時考查了氣體實(shí)驗(yàn)定律,關(guān)鍵是狀態(tài)參量的確定,注意幾何關(guān)系的應(yīng)用.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.要使兩質(zhì)點(diǎn)間的萬有引力減小到原來的14.下列辦法中可行的是( �。�
A.使兩質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量各減小一半,距離不變
B.使其中一個質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量減小到原來的14.距離減小剄原來的12
C.使兩質(zhì)點(diǎn)間的距離增為原來的4倍,質(zhì)量不變
D.使兩質(zhì)點(diǎn)間的距離和質(zhì)量都減為原來的14

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

16.圖為一小球做平拋運(yùn)動時閃光照片的一部分(A不是平拋出點(diǎn)),圖中背景是邊長5cm的小方格.
(1)閃光的頻率是10Hz; 
(2)小球運(yùn)動的初速度是1.5m/s,
(3)小球運(yùn)動到B點(diǎn)時的速率2.5m/s( 重力加速度g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

10.如圖所示,一個粗細(xì)均勻的“∩”形導(dǎo)熱玻璃管豎直放置,“∩”形管左端封閉一段空氣柱(可視為理想氣體)長L=15cm,右端開口向下,大氣壓強(qiáng)P0=75cmHg,管內(nèi)的兩端水銀面高度差h=5cm,環(huán)境溫度T0=300k.
①保持溫度不變,讓該管在豎直平面自由落體,求兩端水銀面高度差h′;
②若讓管子靜止在豎直平面內(nèi),改變環(huán)境溫度使兩端液面相平,求此時環(huán)境溫度(水銀不溢出).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.如圖所示,質(zhì)量為m的小球用長為L的輕質(zhì)細(xì)線懸于O點(diǎn),與O點(diǎn)處于同一水平線上的P點(diǎn)處有一根光滑的細(xì)釘,已知OP=12L,在A點(diǎn)給小球一個水平向左的初速度v0,發(fā)現(xiàn)小球恰能到達(dá)跟P點(diǎn)在同一豎直線上的最高點(diǎn)B,求:
(1)若不計(jì)空氣阻力,則初速度v0多大?
(2)若初速度v0=3gL,則小球在從A到B的過程中克服空氣阻力做了多少功?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,一輛汽車從凸橋上的A點(diǎn)勻速率運(yùn)動到等高的B點(diǎn),以下說法中正確的是( �。�
A.汽車所受的合外力做功不為零
B.汽車在運(yùn)動過程中所受合外力為零
C.牽引力對汽車做的功等于汽車克服阻力做的功
D.由于車速不變,所以汽車從A到B過程中機(jī)械能不變

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖所示ABCD為一顆衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的橢圓軌道.A、B為橢圓軌道長軸端點(diǎn),A點(diǎn)到地面距離可忽略,B、D為橢圓軌道短軸端點(diǎn).關(guān)于該衛(wèi)星的運(yùn)動,以下說法正確的是(  )
A.A點(diǎn)的速度可能大于7.9km/s
B.C點(diǎn)的速度一定小于7.9km/s
C.衛(wèi)星在A點(diǎn)時引力的功率最大
D.衛(wèi)星由C點(diǎn)運(yùn)動到A點(diǎn),萬有引力的平均功率大于衛(wèi)星由B運(yùn)動到D萬有引力的平均功率

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖所示,扶梯水平臺階上的人隨扶梯一起斜向上勻速運(yùn)動,下列說法錯誤的是(  )
A.重力對人做負(fù)功B.支持力對人做正功
C.力對人做正功D.合外力對人做功為零

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

12.在核反應(yīng)堆里,用石墨作減速劑,使鈾核裂變所產(chǎn)生的快中子通過與碳核不斷的碰撞而被減速.假設(shè)中子與碳核發(fā)生的是彈性正碰,且碰撞前碳核是靜止的.已知碳核的質(zhì)量近似為中子質(zhì)量的12倍,中子原來的動能為E0,試求:經(jīng)過一次碰撞后中子的能量變?yōu)槎嗌伲?/div>

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同步練習(xí)冊答案