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【题目】如图所示,一下端开口的竖直固定圆筒,圆筒内横截面积为S,内有甲、乙两活塞,甲、乙质量分别为m、M,竖立的劲度系数为k的轻弹簧下端固定在水平地面上,上端与活塞乙连接,圆筒上端与下端开口均与大气相通。两活塞间密闭一定质量的理想气体,两活塞间距为h,均处于静止状态。现对活塞甲施加向下的压力,使其缓慢下移。已知甲、乙都可沿圆筒无摩擦地上下滑动且不漏气,大气压强为p0,环境温度不变,弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g。则当施加的压力为F时,求:

(i)气体的压强p;

(ii)整个过程活塞甲下移的距离x。

【答案】(1) (2)

【解析】(1)活塞甲平衡,

解得:

(2)初态:气体压强为:,设末态甲乙间距为h′,

有:

解得

活塞乙对弹簧施加压力F,再下移h,kh=F,则整个过程中活塞甲下移距离:x=h-h′+h解得

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为介质中x=2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象.下列说法正确的是_________

A. 这列波的传播方向是沿x轴正方向

B. 这列波的传播速度是20m/s

C. 经过0.15 s,质点P沿x轴的正方向传播了3 m

D. 经过0.1 s时,质点Q的运动方向沿y轴正方向

E. 经过0.35 s时,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】人们发现铋有极其微弱的放射性,一个铋核()经过α、β衰变后变成一个铅核(),并伴随产生了γ射线。该反应中铋核、α粒子、β粒子、铅核的质量分别为,下列说法正确的是

A. α射线、β射线、γ射线相比,γ射线具有较强的电离本领

B. 核反应中释放的γ光子频率是

C. 铋核的结合能比铅核的结合能大

D. 原子核发生一次β衰变后,该原子外层就失去一个电子

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】从地面上以初速度v0竖直上抛一质量为m的小球,若运动过程中小球受到的阻力与其速率成正比,落地速率为k v0 (0<k<1),且落地前小球已经做匀速运动,已知重力加速度为g。下列说法正确的是

A. 小球上升过程中的平均速度大于 B. 小球加速下落过程中的平均速度小于

C. 小球抛出瞬间的加速度大小为(1+k)g D. 小球抛出瞬间的加速度大小为(1+)g

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一根张紧的水平弹性长绳上的a,b两点,相距14.0m,b点在a点的右方,当一列简谐横波沿此长绳向右传播时,若a点的位移达到正最大时,b点的位移恰为零且向下运动。经过1.00s后a点的位移为零,且向下运动,而b点的位移恰达到负最大,则这简谐波的波速可能等于________

A.4.67m/s   B.6m/s C.10m/s    D.4m/s E.6.36 m/s

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【题目】一重力不可忽略油滴在电场中运动,如图所示,实线表示其在竖直面(纸面)内的运动轨迹,虚线表示电场中的三个平行等势面,忽略空气阻力。由此可知

A. 此电场一定是匀强电场,且场强方向一定向下

B. 油滴一定是做匀变速曲线运动

C. 油滴在Q点的动能比它在P点的大

D. 油滴在M点的电势能与机械能之和一定大于它在P点的电势能与机械能之和

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【题目】某实验小组的同学利用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系,其中小车和砂桶的质量分别为Mm,打点计时器所用的交流电源的频率为f。接通电源待打点计时器稳定时,由静止释放小车,通过打点计时器打下一条纸带,该小组的同学多次完成上述操作,并从其中选择了一条点迹清晰的纸带,如图乙所示。选出的计数点如图所示,其中相邻两计数点间还有4个点未标出,经测量计数点1、2、3、4、5、6距离O点的间距分别为d1d2d3d4d5d6。由以上的测量回答下列问题:

(1)根据纸带可求得小车的加速度大小为___________(用题中已给的字母表示)。

(2)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与拉力传感器的示数F的关系图象,与本实验相符合的是________

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【题目】如图所示,A、B两点分别为四分之一光滑圆弧轨道的最高点和最低点,O为圆心,OA连线水平,OB连线竖直,圆弧轨道半径R=1.8m,圆弧轨道与水平地面BC平滑连接。质量m1=1kg的物体PA点无初速度下滑后,与静止在B点的质量m2=2kg的物体Q发生弹性碰撞。已知P、Q两物体与水平地面间的动摩擦因数均为=0.4,P、Q两物体均可视为质点,当地重力加速度g=10m/s2。求P、Q两物体都停止运动时二者之间的距离。

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【题目】如图所示,有一个可视为质点的质量m1kg的小物块,从光滑平台上的A点以v01.8m/s的初速度水平抛出,到达C点时,恰好沿C点的切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道,最后小物块无碰撞的地滑上紧靠轨道末端D点的足够长的水平传送带。已知传送带上表面与圆弧轨道末端切线相平,传送带沿顺时针方向匀速运动的速度为v3m/s,小物块与传送带间的动摩擦因数μ0.5,圆弧轨道的半径为R2mC点和圆弧的圆心O点连线与竖直方向的夹角θ53°,不计空气阻力,重力加速度g10m/s2sin53°=0.8cos53°=0.6。求:

1)小物块到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力;

2)小物块从滑上传送带到第一次离开传送带的过程中产生的热量。

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