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    15．如图所示，封有理想气体的导热气缸，开口向下被竖直悬挂，不计活塞的质量和摩擦，整个系统处于静止状态，现在活塞下面挂一质量为m的钩码，经过足够长的时间后，活塞下降h高度．已知活塞面积为S，大气压为P0，重力加速度为g．
    （ⅰ）挂上钩码稳定后，被封闭气体的压强；
    （ⅱ）设周围环境温度不变，从挂上钩码到整个系统稳定，这个过程，封闭气体吸收（放出）多少热量．

    分析 （ⅰ）以活塞和钩码组成的整体为研究对象，根据受力平衡列方程即可求解；
    （ⅱ）根据热力学第一定律求吸放热情况；

    解答 解：（ⅰ）以活塞和钩码组成的整体为研究对象，进行受力分析，有
    $pS+mg={p}_{0}^{\;}S$
    解得：$p={p}_{0}^{\;}-\frac{mg}{S}$
    （ⅱ）气体膨胀对外做的功$W=pSh=（{p}_{0}^{\;}S-mg）h$
    气体温度不变，内能增量△U=0
    根据热力学第一定律△U=W+Q
    代入数据：$0=-（{p}_{0}^{\;}S-mg）h+Q$
    解得：$Q=（{p}_{0}^{\;}S-mg）h$
    吸热$（{p}_{0}^{\;}S-mg）h$
    答：（ⅰ）挂上钩码稳定后，被封闭气体的压强为${p}_{0}^{\;}-\frac{mg}{S}$；
    （ⅱ）设周围环境温度不变，从挂上钩码到整个系统稳定，这个过程，封闭气体吸收热量$（{p}_{0}^{\;}S-mg）h$

    点评 巧选研究对象根据力平衡法求封闭气体的压强，注意理想气体的内能只与温度有关，在应用热力学第一定律时要注意负号法则．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    1．下列说法中正确的是（　　）
    A．运动电荷不受洛伦兹力的地方一定没有磁场
    B．如果把+q改为-q，且速度反向，大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变
    C．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向也一定与电荷速度方向垂直
    D．粒子在只受洛伦兹力作用时运动的动能不变

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    2．在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5A和2.0V．重新调节R使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V．则这台电动机正常运转时输出功率为（　　）
    A．32 WB．44 WC．47 WD．48 W

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    3．如图甲所示，物体受到水平推力F的作用，在粗糙水平面上做直线运动．通过力传感器和速度传感器监测到推力F和物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示．重力加速度g=10m/s2．则（　　）
    A．物体的质量m=1kg
    B．第2s内物体克服摩擦力做的功W=2J
    C．物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4
    D．前2s内推力F做功的平均功率$\overline{P}$=3W

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    10．如图所示，在竖直平面内有一滑道ABC，其性状关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平线上，若小滑块第一次由A滑到C，第二次由c滑到A，小滑块两次滑行的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则（　　）
    A．第一次时间比第二次长B．第一次时间和第二次一样长
    C．第一次末速度比第二次小D．第一次末速度比第二次大

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    20．如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R．开始时，开关S断开．当S接通时，以下说法中正确的是（　　）
    A．副线圈两端M、N的输出电压增大
    B．副线圈输电线等效电阻R上的电压减小
    C．通过灯泡L1的电流增大
    D．原线圈中的电流增大

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    7．如图所示，倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦．现将质量分别为M、m（M＞m）的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上．两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．在α角取不同值的情况下，下列说法正确的有（　　）
    A．两物块所受摩擦力的大小不一定相等
    B．两物块不可能同时相对绸带静止
    C．M不可能相对绸带发生滑动
    D．m不可能相对斜面向上滑动

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    4．“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置如图（a）所示．实验中通过增加钩码的数量，多次测量，可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示．

    （1）图线b是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的；（选填“a”或“b”）
    （2）在轨道水平时小车运动的阻力f=0.5N；
    （3）图（b）中，拉力F较大时，a-F图线明显弯曲，产生误差．为消除此误差可采取的措施是B．
    A．调整轨道的倾角，在未挂钩码时使小车能在轨道上匀速运动．
    B．在钩码与细绳之间接入一力传感器，用力传感器读数代替钩码的重力．
    C．更换实验中使用的钩码规格，采用质量较小的钩码进行上述实验．
    D．在增加钩码数量的同时在小车上增加砝码，使钩码的总质量始终远小于小车的总质量．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．如图所示，纸带是利用打点计时器记录的小车运动情况，图中各点为计数点，点与点之间还有四个点未画出来，已知打点计时器的打点频率为50HZ，请完成下列任务

    （1）根据纸带上测量的数据，计算C点速度vc=0.405m/s
    （2）根据纸带上测量的数据，计算小车加速度a=1.04m/s2．

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