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【題目】如圖,容積均為V的汽缸A、B下端有細管(容積可忽略)連通,閥門K2位于細管的中部,A、B的頂部各有一閥門K1、K3,B中有一可自由滑動的活塞(質量、體積均可忽略)。初始時,三個閥門均打開,活塞在B的底部;關閉K2、K3,通過K1給汽缸充氣,使A中氣體的壓強達到大氣壓p0的4倍后關閉K1。已知汽缸導熱性能良好。

(i)打開K2,活塞上升直到穩(wěn)定的過程中,活塞上方氣體不斷地___________(填“吸熱”或“放熱”)

(ii)打開k2,求穩(wěn)定時活塞上方氣體的體積和壓強

(iii)接著打開K3,求穩(wěn)定時活塞下方氣體的體積和壓強

【答案】(i)放熱;(ⅱ)2.5P0,0.4V;(ⅲ)2V,2P0;

【解析】

(i)氣體被壓縮,外界對氣體做功,由熱力學第一定律確定氣體吸熱放熱情況;根據等溫變化的方程求解打開k2,求穩(wěn)定時活塞上方氣體的體積和壓強;(ⅲ)根據等溫變化的方程求解打開k3,求穩(wěn)定時活塞下方氣體的體積和壓強;

(i)打開K2,活塞上升直到穩(wěn)定的過程中,活塞上方氣體被壓縮,外界對B氣體做功,因汽缸導熱性能良好,則活塞上方氣體不斷地放熱;

(ⅱ)打開K2后,B缸內氣體(活塞上方)等溫壓縮,壓縮后體積為V1A缸內氣體(活塞下方)等溫膨脹,活塞上下方壓強相等均為p1
則:對A缸內(活塞下方)氣體:4p0V=p1(2V-V1
B缸內(活塞上方)氣體:p0V=p1V1
聯(lián)立以上兩式得: p1=2.5p0 V1=0.4V
(ⅲ)打開K3假設活塞下方氣體壓強可降為p0,體積為V2,

則:4p0V=p0V2
得:V2=4V>2V

即:此時活塞將處于B氣缸頂端,體積為2V

設缸內氣壓為p2,4p0V=p2×2V

得:p2=2P0

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】全自動洗衣機中的排水閥是由程序控制器控制其動作的,當進行排水和脫水工序時,控制鐵芯1的線圈通電,使鐵芯2運動,從而牽引排水閥的閥門,排除污水,如圖所示.以下說法中正確的是(  )

A. 若輸入的控制電流由a流入,由b流出,則鐵芯2 A端為N極,B端為S

B. 若輸入的控制電流由a流入,由b流出,則鐵芯2 A端為S極,B端為N

C. a、b處輸入正、負交變電流,鐵芯2不能被吸入線圈中

D. ab處輸入正、負交變電流,鐵芯2仍能被吸入線圈中

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【題目】某同學質量為60kg,在軍事訓練中要求他從岸上以的速度跳到一條向他緩緩飄來的小船上,然后去執(zhí)行任務,小船的質量是140kg,原來的速度是,該同學上船后又跑了幾步,最終停在船上,此時小船的速度v和該同學動量的變化分別為

A.

B.

C.

D.

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【題目】某同學研究“彈簧彈力和彈簧伸長的關系”時,安裝實驗裝置,讓刻度尺零刻度線與彈簧上端平齊,在彈簧下端掛1個鉤碼時,靜止時彈簧的長度為l1,如圖所示,l1=____cm.在彈簧下端分別掛2,3,45個鉤碼時,彈簧的長度為l2l3,l4l5。已知每個鉤碼的質量為50g,掛2個鉤碼時彈簧彈力F2=_____Ng9.8m/s2).要測出彈簧的伸長量x,還需要測量的是______.從而作出F-x曲線,得到彈力與伸長量的關系.

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【題目】關于電場,下列說法正確的是( )

A. E=知,若q減半,則該處電場強度為原來的2

B. E=k知,EQ成正比,而與r2成反比

C. E=k知,在以Q為球心,以r為半徑的球面上,各處場強均相同

D. 電場中某點場強方向就是該點所放電荷受到的靜電力的方向

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某物理課外小組利用如圖甲所示的裝置探究加速度與合外力、質量之間的關系。

1)以下實驗操作正確的是___________。(填正確答案標號)

A.將木板不帶滑輪的一端適當墊高,把懸掛了沙桶的細繩系在小車上,讓小車拉著穿過打點計時器的紙帶勻速運動

B.沙和沙桶的質量遠遠小于小車的質量

C.每次改變拉力或小車質量后,需重新平衡摩擦力

D.先接通電源后釋放小車

2)如圖乙所示是實驗中打出的一條紙帶,相鄰計數(shù)點間還有四個點,所用交變電源的頻率為50Hz,量出各計數(shù)點與O點之間的距離分別為:OA=2.40cm,OB=5.2lcm,OC=8.45cmOD=12.09cm。則打點計時器打下B點的瞬時速度vB=___________m/s,該小車運動的加速度a=___________m/s2(結果均保留兩位有效數(shù)字)

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【題目】伽利略對自由落體運動運動和力的關系的研究,開創(chuàng)了科學實驗和邏輯推理相結合的重要科學研究方法。圖、分別表示這兩項研究中實驗和邏輯推理的過程,對這兩項研究,下列說法正確的是

A. 通過對自由落體運動的研究,合理外推得出小球在斜面上做勻變速運動

B. 中先在傾角較小的斜面上進行實驗,可沖淡重力,使時間測量更容易

C. 中完全沒有摩擦阻力的斜面是實際存在的,實驗可實際完成

D. 的實驗為理想實驗,通過邏輯推理得出物體的運動不需要力來維持

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【題目】如圖所示,沿水平方向放置一條平直光滑槽,它垂直穿過開有小孔的兩平行薄板,板相距3.5L。槽內有兩個質量均為m的小球AB,A球帶電量為+q,B球帶電量為-3q,兩球由長為2L的輕桿相連,組成一帶電系統(tǒng)。最初AB分別靜止于左板的兩側,離板的距離均為L。若視小球為質點,不計輕桿的質量,現(xiàn)在兩板之間加上與槽平行,場強為E的向右的勻強電場后(設槽和輕桿由特殊絕緣材料制成,不影響電場的分布),帶電系統(tǒng)開始運動。試求:

(1)從開始運動到B球剛進入電場時,帶電系統(tǒng)電勢能的改變量E;

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(3)帶電系統(tǒng)從開始運動到速度第一次為零所需的時間。

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【題目】輕質彈簧原長為2l,將彈簧豎直放置在地面上,在其頂端將一質量為5m的物體由靜止釋放,當彈簧被壓縮到最短時,彈簧長度為l,F(xiàn)將該彈簧水平放置,一端固定在A點,另一端與物塊P接觸但不連接。AB是長度為5l的水平軌道,B端與半徑為l的光滑半圓軌道BCD相切,半圓的直徑BD豎直,如圖所示。物塊PAB間的動摩擦因數(shù)μ0.5。用外力推動物塊P,將彈簧壓縮至長度l,然后放開,P開始沿軌道運動。重力加速度大小為g

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2)它離開圓軌道后落回到AB上的位置與A點之間的距離;

3)若P能滑上圓軌道,且不脫離圓軌道,求P的質量的取值范圍。

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