如圖，在水平面上固定一個氣缸，缸內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量理想氣體，活塞與缸壁間無摩擦且無漏氣，活塞到缸底距離為L，今有質(zhì)量為M的重物自活塞上方h高處自由下落至活塞上，碰撞時間極短，碰撞后粘合在一起向下運動，在向下運動過程中可達最大速度υ，求活塞向下移動至達最大速度過程中，封閉氣體對活塞所做功。（設溫度保持不變，外界大氣壓強為戶。）

答案：見詳解內(nèi)容
解析：

M與m碰撞后獲得共同速度υ0，利用動量守恒，υ0= M／（M＋m）

當活塞m與M做為一整體受力平衡時，獲最大速度υ，

取氣體為研究對象有　　

    由上式可求出L′來，（L－L′）為活塞移動距離，活塞移動過程中重力做功，大氣壓力做功，缸內(nèi)氣體壓力做負功，由動能定理，

    （M＋m）g（L－L′）＋p0·S（L－L′）＋W=（M＋m）υ2－（M＋m）

可得：    W =（M＋m）υ2－Mg


提示：

考查理想氣體的狀態(tài)方程


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，在水平面上固定的兩根足夠長且光滑的金屬桿制成的導軌AO和BO，∠AOB=37°，在導軌上放置一根始終和OB垂直的金屬桿CD，金屬桿CD也足夠長，導軌和金屬桿是用同種材料制成的，單位長度的電阻值均為0.1Ω/m，整個裝置位于垂直紙面向里的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應強度為B=0.2T，現(xiàn)給靜止棒CD一個水平向右的外力，使CD棒從t=0時刻由O點處開始向右做勻加速直線運動，加速度大小為0.1m/s2（sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：
（1）t=4s時，棒CD上感應電流的方向和回路中的電流大�。�
（2）t=4s時，CD棒上安培力的功率是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：038

如圖，在水平面上固定一個氣缸，缸內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量理想氣體，活塞與缸壁間無摩擦且無漏氣，活塞到缸底距離為L，今有質(zhì)量為M的重物自活塞上方h高處自由下落至活塞上，碰撞時間極短，碰撞后粘合在一起向下運動，在向下運動過程中可達最大速度υ，求活塞向下移動至達最大速度過程中，封閉氣體對活塞所做功。（設溫度保持不變，外界大氣壓強為戶。）

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

 如圖，在水平面上固定的兩根足夠長且光滑的金屬桿制成的導軌AO和BO，∠AOB=37°，在導軌上放置一根始終和OB垂直的金屬桿CD，金屬桿CD也足夠長，導軌和金屬桿是用同種材料制成的，單位長度的電阻值均為0.1Ω/m，整個裝置位于垂直紙面向里的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應強度為B=0.2T，現(xiàn)給靜止棒CD一個水平向右的外力，使CD棒從t=0時刻由O點處開始向右做勻加速直線運動，加速度大小為0.1m/s2（sin370=0.6,cos370=0.8），求：

（1）t=4s時，棒CD上感應電流的方向和回路中的電流大��；

（2）t=4s時，CD棒上安培力的功率是多少？

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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科目：高中物理 來源：安徽省馬鞍山二中09-10學年高二下學期期中考試（理） 題型：計算題

 如圖，在水平面上固定的兩根足夠長且光滑的金屬桿制成的導軌AO和BO，∠AOB=37°，在導軌上放置一根始終和OB垂直的金屬桿CD，金屬桿CD也足夠長，導軌和金屬桿是用同種材料制成的，單位長度的電阻值均為0.1Ω/m，整個裝置位于垂直紙面向里的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應強度為B=0.2T，現(xiàn)給靜止棒CD一個水平向右的外力，使CD棒從t=0時刻由O點處開始向右做勻加速直線運動，加速度大小為0.1m/s2（sin370=0.6,cos370=0.8），求：

（1）t=4s時，棒CD上感應電流的方向和回路中的電流大小；

（2）t=4s時，CD棒上安培力的功率是多少？

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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