【題目】如圖所示，用細繩懸掛一圓柱形光滑且導熱良好的氣缸，用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞下端與—輕彈簧相連，彈簧立在水平地面上。已知氣缸的質(zhì)量ml=20kg，活塞的質(zhì)量m2=2kg活塞的面積S=20cm2，彈簧的勁度系數(shù)k=1 000 N/m，大氣壓強p0=1.0×105Pa。 剛開始彈簧被壓縮了12cm，活塞上方氣體的長度為10cm。

（1）求剛開始氣缸內(nèi)氣體的壓強p；

（2）剪斷細繩，氣缸下落，重新平衡后，求氣缸下降的距離h。（環(huán)境溫度不變，氣缸始終不會與地面接觸）

【答案】（1）1.5×105Pa（2）12.5cm

【解析】

（1）對于活塞有

m2g+pS=kx+p0S

p=Pa

（2）剪斷細繩重新平衡后，對于氣缸和活塞構成的整體有

kx′=（m1+m2）g

即得

x′== 22cm

對于活塞有

m2g+p′S=kx′+p0S

p==2.0×105Pa

對于密封的氣體有

pl=p′l′

解得

l′=

氣缸下降的距離

h=x′-x+l-l′

解得

h=12.5cm

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將一均勻導線圍成一圓心角為90°的扇形導線框OMN，其中OM＝ON＝R，圓弧MN的圓心為O點，將導線框的O點置于如圖所示的直角坐標系的原點，其中第二和第四象限存在垂直于紙面向里的勻強磁場，其磁感應強度大小為B，第三象限存在垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為2B.從t＝0時刻開始讓導線框以O點為圓心，以恒定的角速度ω沿逆時針方向做勻速圓周運動，假定沿ONM方向的電流為正，則線框中的電流i隨時間t的變化規(guī)律描繪正確的是

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，可看成質(zhì)點的質(zhì)量分別為2m和m的物塊A、B之間夾著一被壓縮且鎖定的輕、短彈簧，它們靜止在光滑軌道abc的水平軌道ab上，bc為豎直平面內(nèi)的半徑為R=0.1m的半圓形軌道，長為L=0.4m的傳送帶逆時針轉動，速度為v=2m/s，忽略傳送帶的d端與半圓軌道c點之間的縫隙寬度，物塊B與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，重力加速度g=10m/s2，解除彈簧的鎖定后，求：

(1)為了使物塊B在運動中一定能滑上傳送帶且不從e點脫離傳送帶，解除彈簧鎖定后，物塊B獲得的速度必須滿足的條件；

(2)如果m=1kg，開始時彈簧的彈性勢能為EP=6.75J，物塊B再次落到水平軌道ab上時與e點間水平距離為多大；

(3)在(2)中物塊B在傳送帶上滑動時，因摩探產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)有一固定光滑的絕緣軌道,其中傾角的斜面與半徑為的圓弧軌道平滑相切于點，為豎直直徑，為圓心，質(zhì)量為的帶負電小球(可視為質(zhì)點和點電荷)從斜面上的點由靜止釋放, 兩點高度差為,重力加速度為.則下列判斷正確的是

A. 調(diào)整高度差時，小球恰好經(jīng)過最高點

B. 當時，小球會從點以的速度飛出，做平拋運動

C. 若在點放一個帶正電的點電荷,使小球通過點的速度一定大于

D. 若在點放一個帶正電的點電荷，小球從點沿圓弧軌道到點過程機械能不守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】做“探究功與速度變化的關系”實驗,，有如下圖所示的兩種實驗方案

(1)若采用如圖1所示的實驗方案，

①關于橡皮筋做功，下列說法正確的是___

A.橡皮筋做功的具體值可以直接測量

B.橡皮筋在小車運動的全程中始終做功

C.通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對小車做的功成整數(shù)倍增加

D.若橡皮筋伸長量變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍，則橡皮筋做功也增加為原來的2倍

②在正確操作情況下，打在紙帶上的點如圖3所示，點與點之間的時間間隔為。請求出此次橡皮筋做功后小車最終獲得的速度為_____ (結果保留2位小數(shù))。

(2)若采用如圖2所示的實驗方案，嘗試通過測得細繩拉力( 近似等于懸掛重物重力)做的功和小車獲得的速度值進行探究，則:

①除圖2所示器材外，另外準備了打點計時器的墨粉紙盤、紙帶、小車、細沙、刻度尺，為完成實驗還需要下圖4中的實驗器材是_____ ( 填寫相應器材的名稱)。

②下列說法正確的是______

A.該方案不需要平衡摩擦力

B.該方案操作時細線應該與木板平行

C.該方案處理數(shù)據(jù)時應選擇勻速運動時的速度

D.該方案中要使小車的質(zhì)量遠大于小沙桶和桶中沙的質(zhì)量

③按圖2所示裝置調(diào)整完畢后接通電源，釋放小車，打出一條紙帶，然后以為縱坐標，為橫坐標，利用實驗數(shù)據(jù)做出如圖5所示的正圖象。由此圖象可得隨變化的表達式為_____。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，三個小球從同一高度處的O點分別以水平初速度v1、v2、v3拋出，落在水平面上的位置分別是A、B、C，O′是O在水平面上的射影點，且O′A：O′B：O′C=1：3：5．若不計空氣阻力，則下列說法正確的是（ ）

A. v1：v2：v3=1：3：5B. 三個小球下落的時間相同

C. 三個小球落地的速度相同D. 三個小球落地的位移相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】平面直角坐標系內(nèi)有一四分之一圓，y軸沿豎直方向，x2+y2=R2（x≥0，y≥0），A、B為圓弧上三等分點，在P（0，2R）處向x軸正方向先后以初速度v1、v2拋出兩個小球（可視為質(zhì)點），分別落于A、B兩點，下列說法正確的是

A.v1：v2=1:2

B.兩小球飛行時間之比為

C.兩小球落于兩點A、B兩點時的瞬時速度方向相同

D.調(diào)整初速度大小，小球可以落在MN上任意位置

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】汽車在平直的公路上由靜止啟動，開始做直線運動，圖中曲線1表示汽車運動的速度和時間的關系，折線2表示汽車的功率和時間的關系．設汽車在運動過程中阻力不變，在16s末汽車的速度恰好達到最大．

（1）定性描述汽車的運動狀態(tài)

（2）汽車受到的阻力和最大牽引力

（3）汽車的質(zhì)量

（4）汽車從靜止到勻速運動的總位移．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】從同一高度以相同的速率分別拋出質(zhì)量相等的三個小球，一個豎直上拋，一個豎直下拋，另一個平拋，則它們從拋出到落地（　　）

A.運行的時間相等B.加速度不相同C.落地時的速度相同D.落地時的動能相等

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