（14分）如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓柱形汽缸豎直固定在水平地面上，汽缸開口向上，一面積為0.01m2的活塞密封了一定的空氣，在活塞的上方豎直固定一支架，在支架的O點(diǎn)通過細(xì)線系一質(zhì)量為m=8kg的球，球心到O點(diǎn)的距離為L=2m．活塞與支架的總質(zhì)量為M=12kg，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?I>g=10m/s2，大氣壓強(qiáng)p=1.00×105Pa，汽缸和活塞都是絕熱的�，F(xiàn)將細(xì)線拉直到水平，穩(wěn)定后由靜止釋放球，當(dāng)球第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，活塞下降了h=0．2m且恰好活塞的速度為零，此時(shí)細(xì)線中的拉力為F=252N。求球由靜止釋放到第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中汽缸中的氣體增加的內(nèi)能E。

解析：

設(shè)球在第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度為v，則根據(jù)牛頓第二定律得，（5分）

根據(jù)熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律可知，球由靜止釋放到第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中汽缸中的氣體增加的內(nèi)能E為（5分）

聯(lián)立兩式、代入數(shù)值得E=228J （4分）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示在內(nèi)壁光滑的錐形容器內(nèi)側(cè)不同高度處有a、b兩球．質(zhì)量均為m，都在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓臺(tái)形容器固定不動(dòng)，其軸線沿豎直方向．使一小球先后在M和N兩處緊貼著容器內(nèi)壁分別在圖中虛線所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則小球（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?河?xùn)|區(qū)一模）如圖所示，內(nèi)壁光滑的木槽質(zhì)量為mA=m，內(nèi)直徑為2L，置于水平桌面上，槽與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．槽內(nèi)有兩個(gè)小球B、C，它們的質(zhì)量分別是mB=m，mC=2m．現(xiàn)用兩球?qū)⒑芏痰妮p彈簧壓緊（球與彈簧不連接），且B球到木槽左端、C球到木槽右端的距離均為L(zhǎng)，這時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為EP=μmgL．同時(shí)釋放B、C球，并假設(shè)小球與槽碰撞后不分離，碰撞時(shí)間不計(jì)．求：
（1）第1個(gè)小球與槽碰撞后的共同速度？
（2）第2個(gè)小物塊經(jīng)多少時(shí)間才與車槽相碰撞？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，內(nèi)壁光滑的裝置繞豎直軸勻速旋轉(zhuǎn)，有一緊貼內(nèi)壁的小物體，物體隨裝置一起在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中所受外力可能是（　�。�
A、下滑力、彈力、靜摩擦力B、重力、彈力、滑動(dòng)摩擦力C、重力、彈力D、重力、彈力、向心力

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，內(nèi)壁光滑的導(dǎo)管彎成圓周軌道豎直放置，其質(zhì)量為2m，小球質(zhì)量為m，在管內(nèi)滾動(dòng)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，導(dǎo)管剛好要離開地面．（軌道半徑為R）求：
（1）球?qū)艿雷饔昧Γ?br />（2）此時(shí)小球的速度多大？

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