【題目】如圖所示，內(nèi)壁光滑、截面積不相等的圓柱形氣缸豎直放置，氣缸上、下兩部分的橫截面積分別為2S和S．在氣缸內(nèi)有A、B兩活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，兩活塞用一根長為l的細(xì)輕桿連接，兩活塞導(dǎo)熱性能良好，并能在氣缸內(nèi)無摩擦地移動(dòng)．已知活塞A的質(zhì)量是2m，活塞B的質(zhì)量是m．當(dāng)外界大氣壓強(qiáng)為p0、溫度為T0時(shí)，兩活塞靜止于如圖所示位置．

（1）求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)．
（2）若用一豎直向下的拉力作用在B上，使A、B一起由圖示位置開始緩慢向下移動(dòng) 的距離，又處于靜止?fàn)顟B(tài)，求這時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)及拉力F的大�。O(shè)整個(gè)過程中氣體溫度不變．

【答案】
（1）解：以兩活塞整體為研究對象，設(shè)此時(shí)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p1，根據(jù)平衡條件則有：

p0S+3mg=p1（2S﹣S）

解得：p1=p0+

答：求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p0+ ．


（2）初態(tài)：p1=p0+ ，V1=2lS

末態(tài)：p2，V2= lS

根據(jù)玻意耳定律有：（p0+ ）2lS=p2（ lS）

解得：p2= （p0+ ）

以兩活塞整體為研究對象，根據(jù)平衡條件有：p2S=F+p0S+3mg…②

解得F= +mg

答：這時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為 （p0+ ），拉力F的大小為 +mg．


【解析】（1）以兩個(gè)活塞為研究對象，進(jìn)行受力分析根據(jù)平衡條件列式求解。
（2）活塞開始緩慢向下移動(dòng)的過程中，溫度不變，屬于等溫變化。根據(jù)理想氣體狀態(tài)參量方程結(jié)合平衡條件列式子求解。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一列簡譜橫波沿x軸正向（向右）傳播，從波傳到x=5m處開始計(jì)時(shí)（t=0s），已知x=1m處的質(zhì)點(diǎn)P連續(xù)兩次位于波峰的時(shí)間間隔為0.4s，則下面說法中正確的是（　�。�

A.該列波在0.1s內(nèi)向右傳播的距離為1m
B.該列波波源的起振方向沿y軸正向
C.在0～0.1s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)Q（x=1.5m）通過的路程是10cm
D.在t=0.2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q（x=1.5m）的振動(dòng)方向沿y軸正向
E.質(zhì)點(diǎn)N（x=9m）經(jīng)過0.5s第一次到達(dá)波谷

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖a，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2：1，與副線圈相連的兩個(gè)燈泡完全相同、電表都為理想電表．原線圈接上如圖b所示的正弦交流電，電路正常工作．閉合開關(guān)K后（　�。�

A.電壓表示數(shù)增大
B.電流表示數(shù)增大
C.變壓器的輸入功率增大
D.經(jīng)過燈泡的電流頻率為25Hz

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)量為100g的小球從0.80m高處自由下落到一塊軟墊上，若從小球接觸軟墊到小球陷至最低點(diǎn)經(jīng)歷了0.20s，則這段時(shí)間內(nèi)軟墊對小球的沖量為多少？（g取10m/s2 ， 不計(jì)空氣阻力）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖示為氫原子的能級圖，下列說法正確的是（ ）

A.氫原子從較高能級躍遷到較低能級時(shí)，釋放一定頻率的光子，核外電子動(dòng)能增加，電勢能減小
B.氫原子從n=3能級躍遷到n=4能級時(shí)，需要吸收的光子能量必須大于0.66eV
C.氫原子處于不同能級時(shí)，核外電子在各處出現(xiàn)的頻率相同
D.一個(gè)處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時(shí)，可以釋放6種頻率的光子

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，粗糙水平地面上的長方體物塊將一重為G的光滑圓球抵在光滑豎直的墻壁上，現(xiàn)用水平向右的拉力F緩慢拉動(dòng)長方體物塊，在圓球與地面接觸之前，下面的相關(guān)判斷正確的是（　�。�

A.球?qū)Ρ诘膲毫χ饾u減小
B.地面對長方體物塊的支持力逐漸增大
C.地面對長方體物塊的摩擦力逐漸增大
D.水平拉力F逐漸減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在半徑為r、電阻為R的圓形導(dǎo)線框內(nèi)，以直徑為界，左、右兩側(cè)分別存在著方向如圖甲所示的勻強(qiáng)磁場．以垂直紙面向外的磁場為正，兩部分磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律分別如圖乙所示．則0～t0時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框中（ ）

A.沒有感應(yīng)電流
B.感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針
C.感應(yīng)電流大小為
D.感應(yīng)電流大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】三個(gè)同學(xué)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)條件，進(jìn)行了“探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)：

（1）甲同學(xué)采用如圖（1）所示的裝置．用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時(shí)B球被松開，自由下落，觀察到兩球同時(shí)落地，改變小錘打擊的力度，即改變A球被彈出時(shí)的速度，兩球仍然同時(shí)落地，這說明
（2）乙同學(xué)采用如圖（2）所示的裝置．兩個(gè)相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵球 P、Q，其中N的末端與可看作光滑的水平板相切；兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D；調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度，使AC=BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等，現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小鐵球能以相同的初速度v0同時(shí)分別從軌道M、N的下端射出．實(shí)驗(yàn)可觀察到的現(xiàn)象應(yīng)是 ． 僅僅改變弧形軌道M的高度，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，這說明 ．
（3）丙同學(xué)采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖（3）所示的“小球做平拋運(yùn)動(dòng)”的照片．圖中每個(gè)小方格的邊長為10cm，則由圖可求得拍攝時(shí)每s曝光一次，該小球平拋的初速度大小為m/s（g取10m/s2）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在x軸上方有垂直于xy平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；在x軸下方有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E．一質(zhì)量為m，電荷量為﹣q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿著y軸正方向射出．射出之后，第三次到達(dá)x軸時(shí)，它與點(diǎn)O的距離為L．

（1）求此粒子射出時(shí)的速度v
（2）運(yùn)動(dòng)的總路程s（重力不計(jì)）．

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