【題目】如圖所示，一個(gè)直立的氣缸由截面積不同的兩個(gè)圓筒組成，活塞A、B用一根長(zhǎng)為2L的不可伸長(zhǎng)的輕繩連接，它們可以在筒內(nèi)無(wú)摩擦地上、下滑動(dòng)，它們的截面積分別為SA=30cm2，SB=15cm2，活塞B的質(zhì)量mB=1kg。A、B之間封住一定質(zhì)量的理想氣體，A的上方和B的下方均與大氣相通，大氣壓始終保持為P0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s。求：

（i）初狀態(tài)氣缸內(nèi)氣體溫度T1=540K，壓強(qiáng)P1=1.2×105Pa，此時(shí)輕繩上的拉力大小；

（ⅱ）當(dāng)氣缸內(nèi)氣體溫度緩慢降低到T2=330K時(shí)，A、B活塞間輕繩的拉力大小。

【答案】(1) 40N (2) 25N

【解析】試題分析：設(shè)繩中張力為 F1，對(duì)活塞 B受力分析列平衡方程即可求出此時(shí)輕繩上的拉力大小；氣體先經(jīng)歷等壓降溫，體積減小，A、B一起向下緩慢移動(dòng)，找出初末狀態(tài)，結(jié)合蓋呂薩克定律和查理定理和平衡方程即可求出A、B活塞間輕繩的拉力大小。

（ⅰ）設(shè)繩中張力為 F1

對(duì)活塞 B受力分析：

解得：F1=40N

（ⅱ）氣體先經(jīng)歷等壓降溫，體積減小，A、B一起向下緩慢移動(dòng)，設(shè)當(dāng) A剛達(dá)氣缸底部

時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度為 T1′，

則

解得：T1′=360K

溫度繼續(xù)降低，氣體經(jīng)歷等容降溫，壓強(qiáng)變小，當(dāng)溫度 T2=330K時(shí)，設(shè)對(duì)應(yīng)的氣體壓強(qiáng)為 P2，

則 ：

得：P2=1.1×105Pa

對(duì)活塞 B受力分析:

可得此時(shí)繩中張力 F2=（P2-P0）SB+mBg=25N

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲是“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，乙是實(shí)驗(yàn)后在白紙上作的圖。

甲 乙

(1)在甲圖上標(biāo)出O點(diǎn)及Ox、Oy軸，并說(shuō)明這兩條坐標(biāo)軸是如何作出的。

答：____。

(2)固定斜槽軌道時(shí)應(yīng)注意使____。

(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需經(jīng)過(guò)多次釋放小球才能描繪出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意____。

(4)計(jì)算小球平拋初速度的公式為=____，根據(jù)圖乙給出的數(shù)據(jù)，可計(jì)算出=____m/s。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平．回答下列問(wèn)題：

(1)為完成此實(shí)驗(yàn)，除了所給的器材，還需要的器材有________．(填入正確選項(xiàng)前的字母)

A．米尺 B．秒表

C．0～12 V的直流電源 D．0～12 V的交流電源

(2)實(shí)驗(yàn)中系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因是_______________________________________________

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，開始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)h。讓圓環(huán)無(wú)初速沿桿滑下，滑到桿的底端時(shí)速度為零．則在圓環(huán)下滑過(guò)程中(　　).

A. 圓環(huán)機(jī)械能守恒

B. 彈簧的彈性勢(shì)能先增大后減少

C. 彈簧的彈性勢(shì)能變化了mgh

D. 彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)圓環(huán)動(dòng)能最大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖中兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線間的距離為l，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。abcd是位于紙面內(nèi)的梯形線圈，ad與bc間的距離也為l。t=0時(shí)刻，bc邊與磁場(chǎng)區(qū)域邊界重合，如圖所示�，F(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場(chǎng)區(qū)域邊界的方向穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流為正，則在線圈穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖線可能是（ ）

A. A B. B C. C D. D

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一人駕著小船渡過(guò)一條兩岸平直、河水均勻流動(dòng)大河，水流速度恒為6m/s。去程時(shí)船頭指向始終與河岸垂直，航時(shí)8s；回程時(shí)行駛路線與河岸垂直，航時(shí)10s。船在靜水中的速度大小相同，則下列正確的是( )

A. 船在靜水中的速度為12 m/s

B. 去程時(shí)登陸點(diǎn)距出發(fā)點(diǎn)正對(duì)岸下游48m處

C. 回程時(shí)船的路程為80m

D. 去程船合速度方向與返程時(shí)船頭指向相反

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊靜止在粗糙水平臺(tái)階上，離臺(tái)階邊緣O點(diǎn)的距離s=8m，它與水平臺(tái)階表面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，在臺(tái)階右側(cè)固定一個(gè)弧形擋板，以O點(diǎn)為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系xOy，現(xiàn)有F=6N的水平恒力拉小物塊，g取10m/s2。

(1)若小物塊在到達(dá)O點(diǎn)之前拉力F就已經(jīng)撤去，最后小物塊剛好能運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)，求撤去拉力F的位置距O點(diǎn)的距離；

(2)若小物塊剛到達(dá)O點(diǎn)時(shí)撤去拉力F，小物塊擊中擋板時(shí)速度方向與水平方向成450，求小物塊擊中擋板上的位置坐標(biāo)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2018年平昌冬季運(yùn)動(dòng)會(huì)雪橇運(yùn)動(dòng),其簡(jiǎn)化模型如圖所示:傾角為=37°的直線雪道AB與曲線雪道BCDE在B點(diǎn)平滑連接,其中A、E兩點(diǎn)在同一水平面上,雪道最高點(diǎn)C所對(duì)應(yīng)的圓弧半徑R=10m,B、C兩點(diǎn)距離水平面AE的高度分別為h1=18m與h2=20m,雪橇與雪道各處的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0.1,運(yùn)動(dòng)員可坐在電動(dòng)雪橇上由A點(diǎn)從靜止開始向上運(yùn)動(dòng),若電動(dòng)雪橇以恒定功率1.2KW工作10s后自動(dòng)關(guān)閉,則雪橇和運(yùn)動(dòng)員(總質(zhì)量m=50kg)到達(dá)C點(diǎn)的速度為2m/s,到達(dá)E點(diǎn)的速度為10m/s.已知雪橇運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不脫離雪道且sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,求:

(1)雪在C點(diǎn)時(shí)對(duì)雪道的壓力;

(2)雪橇在BC段克服摩擦力所做的功;

(3)若僅將DE改成與曲線雪道CD平滑相接的傾斜直線雪道(如圖中虛線所示),求雪橇

到E點(diǎn)時(shí)速度為多大?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】額定功率為80kw的汽車，在平直公路上行駛的最大速度是20m/s．汽車的質(zhì)量是2t，如果汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度的大小是2m/s2，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中阻力不變（g=10m/s2）求：

（1）汽車受到的阻力有多大？

（2）3s末汽車的瞬時(shí)功率是多大？

（3）汽車維持勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少？

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