[题目]如图所示.薄壁光滑导热良好的气缸放在光滑水平面上.当环境温度为10℃时.用横截面积为1．0×10﹣2m2的活塞封闭体积为2．0×10﹣3m3的理想气体.活塞另一端固定在墙上．外界大气压强为1．0×105Pa．(1)当环境温度为37℃时.气缸自由移动了多少距离?(2)如果环境温度保持在37℃.对气缸作用水平力.使缸内气体体积题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，薄壁光滑导热良好的气缸放在光滑水平面上，当环境温度为10℃时，用横截面积为1．0×10﹣2m2的活塞封闭体积为2．0×10﹣3m3的理想气体，活塞另一端固定在墙上．外界大气压强为1．0×105Pa．

（1）当环境温度为37℃时，气缸自由移动了多少距离？

（2）如果环境温度保持在37℃，对气缸作用水平力，使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值，这时气缸受到的水平作用力多大？

【答案】（1）0．02m（2）100N

【解析】试题分析：（1）气体等压变化有：

解得：

气缸移动的距离为：

（2）从状态1→3气体等容变化：

解得：

根据平衡条件，有：P3S=P0S+F

故：F=（P3-P0）S=1×104×10-2N=100N

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（1）若粒子的初速度方向与y轴正向夹角为60°，且粒子不经过圆形区域就能到达B点，求粒子的初速度大小v1；

（2）若粒子的初速度方向与y轴正向夹角为60°，在磁场中运动的时间为，且粒子也能到达B点，求粒子的初速度大小v2；

（3）若粒子的初速度方向与y轴垂直，且粒子从O′点第一次经过x轴，求粒子的最小初速度vm．

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接下来的实验步骤如下：

步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上．重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；

步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞．重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；

步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．

①上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有．

A．A、B两点间的高度差h1

B．B点离地面的高度h2

C．小球1和小球2的质量m1、m2

D．小球1和小球2的半径r

②当所测物理量满足表达式（用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律．

③完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图2所示．在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接．使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′．用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1、l2、l3．则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为（用所测物理量的字母表示）．

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