一端封閉的圓筒,由兩個(gè)截面積相同的活塞A和B隔成兩部分空間,各封閉著一定量的氣體,活塞A和B跟圓筒緊密接觸,表面光滑而不漏氣,中心用一根輕彈簧相連接,活塞B的質(zhì)量是20kg,當(dāng)圓筒開口向上直立放置時(shí),彈簧恰無形變,長(zhǎng)為25.5cm,活塞B與圓筒底相距20cm.當(dāng)圓筒水平放置時(shí),活塞B與圓筒底相距26cm,活塞A、B間相距27.5cm,如圖所示.假設(shè)大氣對(duì)活塞A的壓力為1000N,氣體溫度不變,取g=10m/s2,試求:
(1)活塞A的質(zhì)量;
(2)彈簧的勁度系數(shù).


解:(1)設(shè)活塞的截面積為S,圓筒開口向上放置時(shí),活塞B以下的氣體的壓強(qiáng)為:
兩活塞間的氣體的壓強(qiáng)為:
圓筒水平放置時(shí):
P1=P        
根據(jù)題意,有:
P=
對(duì)B部分氣體,由玻意耳定律,得到:

A的質(zhì)量:mA=10 kg
(2)對(duì)A部分氣體,由玻意耳定律,得到:
 
即:
解得倔強(qiáng)系數(shù)為:K=103 N/m 

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,兩帶電平行金屬板之間有相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),F(xiàn)使一個(gè)帶正電的粒子以某一初速度沿垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向射入兩板間,測(cè)得它飛出該場(chǎng)區(qū)時(shí)的動(dòng)能比射入時(shí)的動(dòng)能小。為使帶電粒子飛出場(chǎng)區(qū)時(shí)的動(dòng)能比射入時(shí)的動(dòng)能大,以下措施中可行的是(    )

A.增大射入時(shí)的速度

B.保持金屬板所帶電荷量不變?cè)龃髢砂彘g的距離

C.保持兩板間的距離不變?cè)龃髢山饘侔逅鶐У碾姾闪?/p>

D.增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

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在做驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)時(shí),某學(xué)生將實(shí)驗(yàn)裝置 如圖甲安裝,準(zhǔn)備接通電源后開始做實(shí)驗(yàn).

 

(1)圖中砂和砂桶的總質(zhì)量為m,小車和砝碼的總質(zhì)量為 M, 實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車?yán)Φ拇笮?為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力,接下來還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是:        

A.將長(zhǎng)木板水平放置,讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電,調(diào)節(jié)m的大小,使小車在砂和砂桶的牽引下運(yùn)動(dòng),從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)

B.將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨,讓小車連著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,撤去砂和砂桶,給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電,輕推一下小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)。

C.將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨,撤去紙帶以及砂和砂桶,輕推一下小車,觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)。

D.當(dāng)改變小車的質(zhì)量時(shí),需要重新平衡摩擦力

(2)當(dāng)mM合理選取時(shí),才能認(rèn)為繩子的拉力約等于mg,以下最合理的一組是        

A.M=100g, m=40 g 、50 g 、60 g 、80 g 、100 g 、120 g

B.M=200 g , m=10 g 、15 g 、20 g 、25 g 、30 g 、40 g

C.M=200 g ,m=40 g 、50 g 、60 g 、80 g 、100 g 、120 g

D.M =400 g ,m=10 g 、15 g 、20 g 、25 g 、30 g 、40 g

(3)在驗(yàn)證當(dāng)小車的質(zhì)量一定時(shí),小車的加速度與合外力F的關(guān)系時(shí),小華所在的實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖所示的a-F圖象,圖像不過坐標(biāo)軸的原點(diǎn),其原因可能是

        .

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如圖所示,無限長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌EF、PQ固定在傾角為θ=53°的光滑絕緣斜面上,軌道間距L=1 m,底部接入一阻值為R=0.4Ω的定值電阻,上端開口。垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T。一質(zhì)量為m=0.5kg的金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好,ab與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,ab連入導(dǎo)軌間的電阻r=0.1Ω,電路中其余電阻不計(jì),F(xiàn)用一質(zhì)量為M=2.86kg的物體通過一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩繞過光滑的定滑輪與ab相連。由靜止釋放M,當(dāng)M下落高度h=2.0 m時(shí),ab開始勻速運(yùn)動(dòng)(運(yùn)動(dòng)中ab始終垂直導(dǎo)軌,并接觸良好)。不計(jì)空氣阻力,sin53°=0.8,cos53°=0.6,取g=10m/s2。求:

(1)ab棒沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的最大速度vm;

(2)ab棒從開始運(yùn)動(dòng)到勻速運(yùn)動(dòng)的這段時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR和流過電阻R的總電荷量q。

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如圖(甲)所示,質(zhì)量為=50g,長(zhǎng)=10cm的銅棒,用長(zhǎng)度也為的兩根輕軟導(dǎo)線水平懸吊在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度=1/3T。未通電時(shí),輕線在豎直方向,通入恒定電流后,棒向外偏轉(zhuǎn)的最大角度θ=37°,求此棒中恒定電流的大小。

某同學(xué)對(duì)棒中恒定電流的解法如下:對(duì)銅棒進(jìn)行受力分析,通電時(shí)導(dǎo)線向外偏轉(zhuǎn),說明安培力方向垂直電流和磁場(chǎng)方向向外,受力如圖乙所示(側(cè)視圖)。 當(dāng)最大偏轉(zhuǎn)角θ=37°時(shí),棒受力平衡,有 ,得

請(qǐng)判斷,(1)該同學(xué)的解法正確嗎?若不正確則請(qǐng)指出錯(cuò)在哪里?(2)試寫出求解棒中電流的正確解答過程及結(jié)果.

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圖為一種減震墊,上面布滿了圓柱狀薄膜氣泡,每個(gè)氣泡內(nèi)充滿體積這V0,壓強(qiáng)為p0的氣體,當(dāng)平板狀物品平放在氣泡上時(shí),氣泡被壓縮,若氣泡內(nèi)氣體可視為理想氣體,其溫度保持不變,當(dāng)體積壓縮到V時(shí)氣泡與物品接觸的面積為S,求此時(shí)每個(gè)氣泡內(nèi)氣體對(duì)接觸面外薄膜的壓力。

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如圖所示,一小型發(fā)電機(jī)內(nèi)有n=100匝的矩形線圈,線圈面積S=0.10 m2,線圈電阻可忽略不計(jì).在外力作用下矩形線圈在B=0.10 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,以恒定的角速度ω=100π rad/s繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),發(fā)電機(jī)線圈兩端與R=100 Ω的電阻構(gòu)成閉合回路.

求:

 (1)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值;

(2)從線圈平面通過中性面時(shí)開始,線圈轉(zhuǎn)過90°角的過程中通過電阻R橫截面的電荷量;

(3)線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)10 s,電流通過電阻R產(chǎn)生的焦耳熱.

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在光滑的水平桌面上,用細(xì)線系一個(gè)小球,球在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)系球的線突然斷了,關(guān)于球的運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是        。ā   。

A.向圓心運(yùn)動(dòng)          B.背離圓心沿半徑向外運(yùn)動(dòng)

C.沿切線方向勻速運(yùn)動(dòng)      D.做半徑逐漸變大的曲線運(yùn)動(dòng)

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在力學(xué)單位制中,選定下面哪一組物理量的單位作為基本單位?

 (A)速度、質(zhì)量和時(shí)間    (B)重力、長(zhǎng)度和時(shí)間

(C)長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間    (D)位移、質(zhì)量和速度

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