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【题目】如图所示,静止的气缸内封闭了一定质量的气体,水平轻杆一端固定在墙壁上,另一端与气缸内的活塞相连,已知大气压强为1.0×105Pa,气缸的质量为50kg,活塞质量不计,其横截面积为0.01m2,气缸与地面间的最大静摩擦力为气缸重力的0.2倍,活塞与气缸之间的摩擦可忽略,开始时被封闭气体压强为1.0×105Pa、温度为27℃,取g=10m/S2T=273十t

①缓慢升高气体温度,求气缸开始向左运动时气体的压强和温度;

②若要保证气缸静止不动,求封闭气体温度的取值范围.

【答案】①1.1×105Pa ,57℃ ②-3℃~57℃

【解析】(1)气缸开始运动时,气缸与地面间的摩擦力为最大静摩擦力,此时有:

气缸内气体压强为:

气体发生了等容变化有:

代入数据得:

即:

故气缸恰好开始向左运动时气体的压强,温度为

(2)当气缸恰好向右运动时,温度有最低值,气缸内气体压强为:

等容变化 ,得:

即:

故温度在﹣3℃到57℃之间气缸静止不动.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】半径为R的玻璃圆柱体,截面如图所示,圆心为O,在同一截面内,两束相互垂直的单色光射向圆柱面的A、B两点,其中一束沿AO方向,∠AOB=30°,若玻璃对此单色光的折射率n=

(1) 试作出两条光线从射入到第一次射出的光路图,并求出各折射角。(当光线射向柱面时,如有折射光线则不考虑反射光线)

(2)求两条光线经圆柱体后第一次射出的光线的交点(或延长线的交点)与A点的距离。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示,长、宽分别为L1L2的矩形金属线框位于竖直平面内,其匝数为n总电阻为r可绕其竖直中心轴O1O2转动。线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环CD(集流环)焊接在一起,并通过电刷和定值电阻R相连。线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场,磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示,其中B0B1t1均为已知。在0~t1的时间内,线框保持静止,且线框平面和磁场垂直;t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动。求:

(1)0~t1时间内通过电阻R的电流大小;

(2)线框匀速转动后,在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量;

(3)线框匀速转动后,从图甲所示位置转过90°的过程中,通过电阻R的电荷量。

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【题目】将一个分子P固定在O点,另一个分子Q从图中的A点由静止释放,两分子之间的作用力与间距关系的图像如图所示,则下列说法正确的是

A. 分子Q由A运动到C的过程中,先加速再减速

B. 分子Q在C点时分子势能最小

C. 分子Q在C点时加速度大小为零

D. 分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程中,加速度先增大后减小再增大

E. 该图能表示固、液、气三种状态下分子力随分子间距变化的规律

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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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【题目】如图所示,正方形虚线框ABCD边长为a,内有垂直于线框平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,一带电荷量为q、质量为m的带正电粒子从AB边中点P垂直AB边以初速度v0射入匀强磁场,不计粒子重力,则下列判断正确的是

A. v0的大小合适,粒子能从CD边中点F射出磁场

B. 时,粒子正好从AD边中点E射出磁场

C. 时,粒子将从CD边射出磁场

D. 粒子在磁场中运动的最长时间为

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【题目】某同学欲采用课本上介绍的气垫导轨和光电计时器等器材进行《验证动量守恒定律》的实验。实验装置如图所示,下面是实验的主要步骤:

①安装好气热导轨和光电门,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平

②测得AB两滑块上速光片的宽度均为d

③到得AB两滑块的质量(包含迷光片)m1m2

④向气垫导轨通入压缩空气

⑤利用气垫导轨左右的弹射装置,使滑块AB分别向右和向左运动,测出滑块AB在碰撞前经过光电门过程中挡光时间分别为

⑥观察发现滑块AB碰掩后通过粘胶粘合在一起,运动方向与滑块B碰撞前运动方向相同,此后滑块A再次经过光电门时挡光时间为Δt

试解答下列问题:

(1)碰撞前A滑块的速度大小为_________,碰撞前B滑块的速度大小为_________.

(2)为了验证碰撞中动量守恒,需要验证的关系式是:____________________________(用题中物理量表示).

(3)有同学认为利用此实验装置还能计算碰撞过程中损失的机械能。请用上述实验过程测出的相关物理量,表示出AB系统在碰撞过程中损失的机械能ΔE=____________.

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【题目】如图是多用表的刻度盘,当选用量程为50mA的电流档测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为______ mA;若选用倍率为“×100”的电阻档测电阻时,表针也指示在图示同一位置,则所测电阻的阻值为______Ω如要用此多用表测量一个约2.0×104Ω的电阻,为了使测量比较精确,应选的欧姆档是______ 选填(“×10” “×100”“×1k”换挡结束后,实验操作上首先要进行的步骤是__________________________

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【题目】如图所示,一粗细均匀的U形管竖直放置,左侧封闭的理想气体柱长110cm,右侧封闭的理想气体柱长214cm,两侧管内水银面高度相同,初始时左侧管内理想气体的温度为27℃。现对左侧管内气体缓慢加热,当它的温度上升到227℃时,两侧管内气体体积相等,分别求27℃时和227℃时左侧管内气体的压强。(右侧管内气体温度不变)

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