10.如圖所示,可沿氣缸壁自由活動的活塞將密封的圓筒形氣缸分隔成A、B兩部分.活塞與氣缸頂部有一彈簧相連.當(dāng)活塞位于氣缸底部時彈簧恰好無形變.開始時B內(nèi)充有一定量的氣體,A內(nèi)是真空.B部分高度為L1=0.1米、此時活塞受到的彈簧作用力與重力的大小相等.現(xiàn)將整個裝置倒置,達到新的平衡后B部分的高度L2等于多少?(設(shè)氣缸和外界導(dǎo)熱良好,氣體溫度保持不變)

分析 以氣體為研究的對象,可知氣體發(fā)生等溫變化,對活塞根據(jù)平衡求出壓強,在找出氣體其他狀態(tài)參量,然后應(yīng)用玻意耳定律列式求解.

解答 解:設(shè)開始時B中氣體的壓強為P1,氣缸倒置達到平衡后氣體的壓強為P2,以活塞為研究的對象,由受力平衡可得:
P1S=kL1+Mg;
P2S+Mg=kL2
其中S是活塞的橫截面積,M是活塞的質(zhì)量,k為彈簧的勁度系數(shù),
由題可知開始時:kL1=Mg
根據(jù)玻意耳定律得:P1SL1=P2SL2
聯(lián)立以上方程,得:L2=0.2m
答:整個裝置倒置后氣體的長度是0.2m

點評 本題考查了求氣體壓強,分析清楚氣體狀態(tài)變化過程,求出氣體狀態(tài)參量,應(yīng)用玻意耳定律即可正確解題.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.在觀看雙人花樣滑冰表演時,觀眾有時會看到女運動員被男運動員拉著離開冰面在空中做水平方向的勻速圓周運動.已知通過目測估計拉住女運動員的男運動員的手臂和水平冰面的夾角約為45°,重力加速度為g=10m/s2,若已知女運動員的體重為35kg,據(jù)此可估算該女運動員(  )
A.受到的拉力約為350$\sqrt{2}$ NB.受到的拉力約為350 N
C.向心加速度約為20 m/s2D.向心加速度約為10$\sqrt{2}$ m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖所示,半徑為R圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面的勻強磁場,P為磁場邊界上的一點.有無數(shù)帶有同樣電荷、具有同樣質(zhì)量的粒子在紙面內(nèi)沿各個方向以相同的速率通過P點進入磁場,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后,這些粒子均以相同的方向射出磁場.射出邊界的位置均處于邊界的某一段圓弧上,這段圓弧的弧長是圓周長的$\frac{1}{3}$.
(1)粒子在磁場中運動的軌道半徑r1
(2)將磁感應(yīng)強度的大小從原來的B1變?yōu)锽2,結(jié)果相應(yīng)的弧長變?yōu)樵瓉淼囊话,求此時粒子運動的軌道半徑r2
(3)求$\frac{{B}_{2}}{{B}_{1}}$等于多少.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.(多選)如圖所示,質(zhì)量相同的兩物體處于同一高度,A沿固定在地面上的光滑斜面下滑,B自由下落,最后到達同一水平面,則(不計一切阻力)( 。
A.下落過程,重力對兩物體做的功相同
B.下落過程,重力的平均功率相同
C.到達底端時重力的瞬時功率PA<PB
D.到達底端時兩物體的速度相同

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.已知地球A和某一行星B的半徑之比為R1:R2=1:2,平均密度之比為ρ1:ρ2=4:1若地球表面的重力加速度為10m/s2,地球的第一宇宙速度是8km/s,則:
(1)B行星表面的重力加速度是多少?
(2)B行星的第一宇宙速度是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.一定質(zhì)量的理想氣體,經(jīng)圖所示方向發(fā)生狀態(tài)變化,在此過程中,下列敘述正確的是( 。
A.1→2氣體體積增大B.3→1氣體體積增大
C.2→3氣體體積不變D.3→1→2氣體體積不斷減小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過如圖所示過程變到狀態(tài)B,在此過程中氣體的密度( 。
A.一直變大B.先變小后變大C.一直變小D.先變大后變小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖所示,把一條導(dǎo)線平行地放在磁針的上方附近,當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時,磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn).發(fā)現(xiàn)這個實驗現(xiàn)象的物理學(xué)家是(  )
A.
牛頓
B.
愛因斯坦
C.
奧斯特
D.
居里夫人

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖所示,物塊質(zhì)量m=3kg,以速度v=2m/s水平滑上一靜止的平板車,平板車質(zhì)量M=12kg,物塊與平板車之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,其他摩擦不計(g取10m/s2),求:
(1)物塊相對平板車靜止時物塊的速度;
(2)要使物塊在平板車上不滑下,平板車至少多長.

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同步練習(xí)冊答案