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    10．如图甲所示，一端开口导热良好的气缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg，横截面积为50cm2，气缸全长21cm，气缸质量为20kg，大气压强为1×105Pa，当温度为7℃时，活塞封闭的气柱长10cm，现将气缸倒过来竖直悬挂在天花板上，如图乙所示，g取10m/s2．
    ①求稳定后，活塞相对气缸移动的距离；
    ②当气缸被竖直悬挂在天花板上，活塞下降并达到稳定的过程中，判断气缸内气体是吸热还是放热，并简述原因．

    分析 ①气体发生等温变化，根据玻意耳定律列式求解
    ②根据热力学第一定律分析封闭气体吸放热情况

    解答 解：①设气缸倒置前后被封闭的气体的压强分别为${p}_{1}^{\;}$和${p}_{2}^{\;}$，气柱体积分别为${V}_{1}^{\;}$和${V}_{2}^{\;}$，活塞移动向下移动的距离为x，则
    初态：${p}_{1}^{\;}=1.2×1{0}_{\;}^{5}{p}_{a}^{\;}$，${V}_{1}^{\;}={L}_{1}^{\;}S$
    末态：${p}_{2}^{\;}0.8×1{0}_{\;}^{5}{p}_{a}^{\;}$，${V}_{2}^{\;}={L}_{2}^{\;}S=（{L}_{1}^{\;}+x）S$
    因为气缸导热良好，则气缸倒置前后温度不变，由玻意耳定律得：
    ${p}_{1}^{\;}{V}_{1}^{\;}={p}_{2}^{\;}{V}_{2}^{\;}$
    代入数据解得：x=5cm
    ②气缸倒置过程中，气缸内气体体积变大，对外做功，而气体内能不变，所以，气缸内气体吸热　
    答：①求稳定后，活塞相对气缸移动的距离5cm；
    ②当气缸被竖直悬挂在天花板上，活塞下降并达到稳定的过程中，气缸内气体是吸热，气缸倒置过程中，气缸内气体体积变大，对外做功，而气体内能不变，所以，气缸内气体吸热

    点评 本题考查了受力分析、玻意耳定律、热力学第一定律等知识点，应用玻意耳定律注意气体质量不变，温度不变，应用热力学第一定律注意符号法则，做功取决于体积变化，理想气体内能变化取决于温度变化．

    练习册系列答案
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    （1）车厢脱落后卡车的加速度大小；
    （2）司机发觉后卡车与车厢间的距离．

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    A．汽车匀速行驶时的牵引力是1.5×103N
    B．汽车匀速行驶时最大速度是30m/s
    C．汽车匀速行驶时的功率是4.5×104W
    D．汽车以20 m/s速度匀速行驶的功率是3×104W

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    ①B、C碰撞前的瞬间B的速度；
    ②整个运动过程中，弹簧释放的弹性势能与系统损失的机械能之比．

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    2．如图1所示，在用斜槽轨道做“研究平抛物体运动”的实验中，
    （1）斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是B．
    A．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小
    B．保证小球飞出时，速度沿水平方向
    C．保证小球在空中运动的时间每次都相等
    D．保证小球运动的轨道是一条抛物线．
    （2）实验简要步骤如下：
    A．让小球多次从同一位置上滚下，在一张印有小方格的纸上记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置，如图2中a、b、c、d所示．
    B．安装好器材，注意调整斜槽末端，使其末端水平，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线．
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    （3）已知图2中小方格的边长L，则小球平抛的初速度为v0=$2\sqrt{gL}$（用L、g表示

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    19．质量为m的汽车在平直公路上加速行驶，当速度为v1时，立即以不变的功率P继续加速行驶．再通过s路程时速度增加至最大速度v2．设汽车行驶中所受阻力不变，求：
    （1）求汽车行驶中所受阻力；
    （2）汽车速度由v1增至v2所用的时间．

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