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【题目】如图,左右两个水平面上各固定有平放的气缸AB,两气缸内壁光滑;两气缸的活塞的横截面积分别为2SS,用刚性杆连接,刚性杆和活塞可左右移动。现A气缸内封闭体积为2V的某种气体,B气缸内封闭体积为V的另一种气体。已知此时两气缸内的气体温度均为TB气缸内气体的压强为3p,大气压强为p0AB两气缸的气体均可看作理想气体。则

(i)此时A气缸内的气体压强;

(ii)现让两气缸内气体温度均发生改变,稳定后,A气缸内封闭气体体积变为原来的一半,其中A气缸内气体温度变为T,求B气缸内气体温度(已知活塞移动过程中始终与气缸紧密接)。

【答案】(i)pA0=2p0(ii)2.5T0

【解析】

(i)初状态以两活塞及刚性杆为研究对象,由受力平衡可知

解得

(ii)依题意温度变化后A气缸内气体体积为V0,温度变为,设压强变为pA,依理想气体状态方程有

解得

由两活塞及刚性杆受力平衡可得

变化后B气缸内气体压强

因为两活塞向左移动距离相同,所以B气缸内气体体积变为,依理想气体状态方程有

解得B气缸内气体温度为

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】为了探究加速度与力、质量的关系,现提供如图甲所示的实验装置:

1)以下实验操作正确的是___

A.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在砝码及砝码盘的牵引下恰好做匀速运动

B.调节滑轮的高度,使细线与木板平行

C.先接通电源后释放小车

D.实验中小车的加速度越大越好

2)在实验中,得到一条如图乙所示的纸带,己知相邻计数点间的时间间隔为,且间距已量出分别,则小车的加速度a=___ (结果保留两位有效数字).

3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定,探究加速度a与所受拉力F的关系,他们在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验,得到了两条图线,如图丙所示,图线___是在轨道倾斜情况下得到的(填");小车及车中袪码的总质量______kg(结果保留两位有效数字).

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【题目】探究加速度与力、质量的关系的实验装置如下图所示.

(1)下列说法正确的是_____________

A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力

B.实验时应先释放小车后接通电源

C.本实验砝码及砝码盘B的质量应远大于小车A的质量

D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作图象

(2)某同学在实验中.打出的一条纸带如图所示,他选择了几个计时点作为计数点,相邻两计数点间还有4个计时点没有标出,其中S1= 7.06cmS2=7.68cmS3=8.30cmS4=8.92cm,纸带加速度的大小是_____m/s2(保留两位有效数字)

(3)某同学将长木板右端适当垫高,其目的是_____________。但他把长木板的右端垫得过高,使得倾角过大.用a表示小车的加速度,F表示细线作用于小车的拉力.他绘出的a - F关系图象是______

A B

C D

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【题目】如图所示,竖直平面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接,斜面倾角,可视为质点的一小物块B静止在水平轨道的最左端,另一也可视为质点的A物块从离水平面高度为H=3m的位置静止释放,到达斜面底端进入水平轨道后与B发生弹性正碰,碰后物块A反弹后能上升到距离水平面最高为h=m处。已知物块A与斜面间及B与水平面间的动摩擦因数均为0.3g=10m/s2sin=0.6cos=0.8,则下列说法错误的是(  )

A.A物块与B物块碰前的速度大小为6m/s

B.A物块与B物块的质量之比为12

C.A 物块与B物块碰后的速度大小为2m/s

D.碰后B物块还能在水平面上运动2.5m

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【题目】某同学用如图所示的装置探究加速度与力和质量的关系。一斜面固定在足够高的水平桌面边缘,斜面足够长,斜面上一辆总质量为m1(含里面放着的若干个质量均为m0的钩码)的小车通过轻绳跨过斜面顶端的固定滑轮与质量为m2的钩码相连。斜面底端固定的位移传感器可以测定小车离斜面底端的位移x,并可以用计算机描述出at图像和xt2图像(t为小车运动时间),还可以计算图像的斜率。某时刻,调节斜面倾角,当倾角为时,释放小车和钩码,给小车沿斜面向上的初速度,测得运动后的小车的xt图像在误差允许的范围内为一条倾斜的直线。小车受斜面的阻力与车对斜面的压力成正比,不计其他的阻力,重力加速度为g,则

(1)小车受斜面的阻力与车对斜面的压力之比等于_______________

(2)从小车里每次拿出不同数量的钩码挂到m2的下方,测得每次由静止释放小车的xt2图像在误差允许的范围内均为倾斜的直线。那么当转移n个钩码时,若小车的加速度a大小为_____,则验证了加速度与力和质量的关系是符合牛顿运动定律的;

(3)(2)的实验中,当转移的钩码个数n=2时,则小车的xt2图像的斜率等于______

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【题目】如图所示,两个均可视为质点且质量均为m=2kg的物块ab放在倾角为的固定光滑且足够长的斜面上,在斜面底端和a之间固定连接有一根轻弹簧。现两物体处于静止状态,此时弹簧压缩量为x0=0.4m.从某时刻开始,对b施加沿斜面向上的外力,使b始终做匀加速直线运动。经过一段时间后,物块ab分离;再经过同样长的时间,b到达轻弹簧的原长位置,弹簧的形变始终在弹性限度内,重力加速度为g=10m/s2,求

(1)物块b加速度的大小;

(2)在物块ab分离前,外力大小随时间变化的关系式;

(3)已知弹簧的弹性势能(k为劲度系数,x指相对于原长的形变量),那么在ab分离之后a还能沿斜面向上运动的距离。

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【题目】最近几十年,人们对探测火星十分感兴趣,先后发射过许多探测器。称为“火星探路者”的火星探测器曾于1997年登上火星。在探测器“奔向”火星的过程中,用h表示探测器与火星表面的距离,a表示探测器所受的火星引力产生的加速度,ah变化的图像如图所示,图像中a1a2h0以及万有引力常量G己知。下列判断正确的是(  )

A.火星的半径为

B.火星表面的重力加速度大小为

C.火星的第一宇宙速度大小为

D.火星的质量大小为

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【题目】如图所示,平行板电容器与直流电源(内阻不计)连接,下极板接地.一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于静止状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离则(  )

A. P点的电势将降低

B. 带点油滴将沿竖直方向向上运动

C. 电容器的电容减小,极板带电量将减小

D. 带电油滴的电势能将减少

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【题目】小明在研究匀加速直线运动的实验中,利用打点计时器打出如图所示的纸带(电源频率是50Hz)0123456为计数点,相邻两计数点间还有4个点未画出。从纸带上测出x1=3.20cmx2=4.52cmx5=8.42cmx6=9.70cm。则:点1对应的瞬时速度_____________m/s,点5对应的瞬时速度_____________m/s,物体的加速度大小a=_____________m/s2(保留三位有效数字)。

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