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【题目】如图,导热性能极好的气缸,高为L=l.0m,开口向上固定在水平面上,气缸中有横截面积为S=100cm2、质量为m=20kg的光滑活塞,活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内.当外界温度为t=27℃、大气压为P0=l.0×l05Pa时,气柱高度为l=0.80m,气缸和活塞的厚度均可忽略不计,取g=10m/s2,求:

如果气体温度保持不变,将活塞缓慢拉至气缸顶端.在顶端处,竖直拉力F有多大?

如果仅因为环境温度缓慢升高导致活塞上升,当活塞上升到气缸顶端时,环境温度为多少摄氏度?

【答案】①240N②102摄氏度

【解析】①.设起始状态气缸内气体压强为p1,当活塞缓慢拉至气缸顶端,设气缸内气体压强为p2

由玻意耳定律得:p1lS=p2LS

在起始状态对活塞由受力平衡得:p1S=mg+p0S

在气缸顶端对活塞由受力平衡得:F+p2S=mg+p0S

联立并代入数据得:F=240N

②如果外界温度缓慢升高到恰使活塞移至气缸顶端,气体是等压变化,由盖吕萨克定律可求解由盖﹣吕萨克定律得:

代入数据解得:t=102°C

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示,一光滑的平行金属导轨ABCD竖直放置,AB、CD相距L,在A、C之间接一个阻值为R的电阻;在两导轨间的abcd矩形区域内有垂直导轨平面向外、高度为5h的有界匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电阻为r、长度也为L的导体棒放在磁场下边界ab(ab边重合).现用一个竖直向上的力F拉导体棒,使它由静止开始向上运动,导体棒刚要离开磁场时恰好做匀速直线运动,导体棒与导轨始终垂直且保持良好接触,导轨电阻不计.F随导体棒与初始位置的距离x变化的情况如图乙所示,下列说法正确的是

A. 导体棒离开磁场时速度大小为

B. 离开磁场时导体棒两端电压为

C. 导体棒经过磁场的过程中,通过电阻R的电荷量为

D. 导体棒经过磁场的过程中,电阻R产生焦耳热为

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,足够长的斜面与水平面的夹角为θ=53°,空间中自上而下依次分布着垂直斜面向下的匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、……、n,相邻两个磁场的间距均为d=0.5 m.一边长L=0.1 m、质量m=0.5 kg、电阻R=0.2 Ω的正方形导线框放在斜面的顶端,导线框的下边距离磁场的上边界为d0=0.4 m,导线框与斜面间的动摩擦因数μ=0.5.将导线框由静止释放,导线框在每个磁场区域中均做匀速直线运动.已知重力加速度g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,求:

(1)导线框进入磁场时的速度;

(2)磁场的磁感应强度B1

(3)磁场区域n的磁感应强度BnB1的函数关系.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示,竖直轻弹簧下端通过压力传感器固定在水平地面上,从弹簧正上方一定高度由静止释放一小球,通过压力传感器测出一段过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示,忽略空气阻力,则

A. t1时刻小球速度最大

B. t2时刻弹簧的弹性势能最小

C. t2~t3这段时间内,小球的动能先增加后减少

D. t2~t3这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能

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【题目】如图所示,某同学为了探究求合力的方法,将弹簧测力计B挂于竖直木板上的固定点C,下端用细线挂一重物M,手持弹簧测力计A拉结点O.分别读出弹簧测力计AB的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.

(1)图中弹簧测力计B的示数为________N;

(2)关于本实验的要求,下列说法正确的是________

A.拉线方向应与木板平面平行

B.重物M的重力可以不用测量

C.改变拉力,进行多次实验,每次都要记录拉力的方向

D.与弹簧相连的细绳应尽量短些

(3)该同学改变夹角做第二次实验时结点O的位置发生了改变,两测力计拉力的合力将________(填“不变”或“改变”).

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【题目】如图(a)所示,在光滑水平面上放置一质量为1 kg的单匝均匀正方形铜线框,线框边长为0.1m。在虚线区域内有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为T。现用恒力F拉线框,线框到达1位置时,以速度v0=3 m/s进入匀强磁场并开始计时t=3 s时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场此过程中vt图像如图(b)所示,那么

A. t=0时刻线框右侧边两端MN间的电压为0.75 V

B. 恒力F的大小为0.5 N

C. 线框完全离开磁场的瞬间的速度大小为3 m/s

D. 线框完全离开磁场的瞬间的速度大小为1 m/s

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上.一电阻不计,质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形.棒与导轨间动摩擦因数为μ,棒左侧有两个固定于水平面的立柱.导轨bc段长为L,开始时PQ左侧导轨的总电阻为R,右侧导轨单位长度的电阻为R0.以ef为界,其左侧匀强磁场方向竖直向上,右侧匀强磁场水平向左,磁感应强度大小均为B.在t=0时,一水平向左的拉力F垂直作用在导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度为a

1)求回路中感应电动势及感应电流随时间变化的表达式;

2)经过多长时间拉力F达到最大值,拉力F的最大值为多少?

3)某过程中回路产生的焦耳热为Q,导轨克服摩擦力做功为W,求导轨动能的增加量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,水平地面上有一“L”型滑板ABC,竖直高度h=1.8 m.D处有一固定障碍物,滑板右端C到障碍物的距离为1 m.滑板左端施加水平向右的推力F=144 N的同时,有一小物块紧贴竖直板的A点无初速度释放,滑板撞到障碍物时立即撤去力F,滑板以原速率反弹,小物块最终落在地面上,滑板质量M=3 kg,小物块质量m=1 kg,滑板与小物块及地面间的动摩擦因数均为μ=0.4(取g=10 m/s2,已知tan 37°=).求:

(1)滑板撞到障碍物前小物块的加速度;

(2)小物块落地时的速度;

(3)小物块落地时到滑板B端的距离.

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【题目】如图所示,真空中有一边长为l的菱形ABCD,ADC=60°,P点是AC连线的中点,在A点固定一电量为q的负点电荷,在C点固定一电量为2q的正点电荷。则以下说法正确的是

A. B点和D点的电场强度相同

B. P点的电场强度大小是D点的4

C. B点电势低于P点电势

D. 试探电荷在D点的电势能大于在B点的电势能

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