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11.如图所示,可沿气缸壁自由移动的活塞将密封的竖直圆筒形气缸分隔成A、B两部分,活塞与气缸顶部有一弹簧相连,当活塞位于气缸底部时弹簧恰好无形变.开始时B内充有一定质量的气体,A内是真空,B部分气体的高度为L1=0.20m此时活塞受到弹簧的作用力与活塞的重力大小相等.现将整个装置倒置并设温度不变,求达到新的平衡后B部分气体的高度L2

分析 以气体为研究的对象,可知气体发生等温变化,求出气体状态参量,然后应用玻意耳定律求出气体压强.

解答 解:设开始时B中气体的压强为P1,气缸倒置达到平衡后气体的压强为P2,以活塞为研究的对象,由受力平衡可得:
P1S=kL1+Mg;
P2S+Mg=kL2
其中S是活塞的横截面积,M是活塞的质量,k为弹簧的劲度系数,由题可知开始时:kL1=Mg
根据玻意耳定律得:P1SL1=P2SL2
联立以上方程,得:L2=0.4m
答:整个装置倒置后气体的长度是0.4m.

点评 本题考查了求气体压强,分析清楚气体状态变化过程,求出气体状态参量,应用玻意耳定律即可正确解题.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

1.如图所示,有一垂直于纸面向外的有界匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,其边界为一边长为L的正三角形(边界上有磁场),A、B、C为三角形的三个顶点.今有一质量为m、电荷量为+q的粒子(不计重力),以速度v=$\frac{\sqrt{3}qBL}{4m}$从AB边上的某点P既垂直于AB边又垂直于磁场的方向射入磁场,然后从BC边上某点Q射出.若从P点射入的该粒子能从Q点射出,则(  )
A.PB≤$\frac{2+\sqrt{3}}{4}$LB.PB≤$\frac{1+\sqrt{3}}{4}$LC.QB≤$\frac{\sqrt{3}}{4}$LD.QB≤$\frac{1}{2}$L

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2.下列说法中正确的是(  )
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19.2014年12月5日,美国“猎户座”飞船在肯尼迪航天中心成功发射,进行了首次无人飞行试验.“猎户座-E船是用来实现地球与火星问的载人飞行计划的胶囊型飞船,绕地球运行时,其轨道高度距离地球表面约5800km,约为国际宇宙空间站离地高度的15倍.假设飞船、空问站均绕地球做匀速圆周运动,相比空间站,“猎户座”飞船(  )
A.运行速度较大B.角速度较大
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6.用图甲所示的装置验证m1,m2组成的系统机械能守恒时,让m2从高处由静止开始下落后,m1拖着纸带上打出了一系列的带你,对纸带上的点迹继续测量,即可验证机械能守恒定律,图乙是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点(速度为0),每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)计数点间的距离如图乙所示,已知m1=50g,m2=150g,则(取g=10m/s2,结果保留2位有效数字).
(1)纸带上打下计数点5时,m1的速度v5=2.4m/s
(2)在打下点0-5的过程中,系统势能的减少量△Ep=0.60J,系统东等的增量△EB=0.58J.由此可得到的结论是在误差允许的范围内,m1、m2组成的系统机械能守恒.

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16.如图所示,一物体从倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出,当运动到距斜面最高位置时,物体位移方向与水平面方向的夹角为φ,φ与θ满足的关系为(  )
A.φ=θB.φ=$\frac{θ}{2}$C.tanφ=$\frac{1}{2}$tanθD.tanφ=sinθ

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

3.在如图甲所示的电路中,既可测定电源的内阻r同时又可测出一段电阻丝单位长度的电阻R.,图中 ab是一段由同一种材料制成的粗细均匀的电阻丝,R是阻值为2Ω的保护电阻,电源电动势E=6V,电流 表内阻不计.闭合开关S,实验时用刻度尺测得电阻丝接入电路部分aP的长度为L,记录下L和对应的电流表示数I,重复多次该操作,得到多组数据,然后作出$\frac{1}{I}$-L图象(如图乙所示)
(1)由题意知$\frac{1}{I}$=$\frac{R+r}{E}$+$\frac{{R}_{0}^{\;}}{E}L$,式中涉及的相关物理量用字母(E、r、R,R.、L)表示.
(2)根据图象的截距和斜率知电源的内阻r=0.16Ω该电阻线单位长度的电阻R0=9.65Ω.

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20.如图所示倾角为37°的斜面,斜面AB长为2.2m,斜面底端有一小段(长度可忽略)光滑圆弧,圆弧末端水平.圆弧末端距地面高度为1.25m,质量为m的物体在斜面顶端A点由静止开始下滑,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求
(1)物体沿斜面下滑时加速度的大小;
(2)物体滑到圆弧末端B点时的速度大小;
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1.下列说法正确的是(  )
A.布朗运动反映了液体分子在永不停息的做无规则热运动
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D.完全失重状态下悬浮的水滴呈球状是液体表面张力作用的结果
E.分子动理论认为,单个分子的运动是无规则的,但是大量分子的运动仍然有一定规律

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