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【題目】如圖所示一水平導熱玻璃管A端封閉、B端開口橫截面積為S。靜止時管內用活塞封閉了長為的空氣柱,活塞質量為m、厚度可忽略,可沿玻璃管無摩擦滑動且不漏氣,F(xiàn)使玻璃管繞過A端的豎直軸在水平面內勻速轉動,穩(wěn)定后空氣柱的長度變?yōu)?/span>。已知大氣壓強為環(huán)境溫度恒定。求

、玻璃管轉動的角速度;

、若整個過程中氣體從外界吸收的熱量為Q,求玻璃管對活塞做的功。

【答案】(1) (2)

【解析】試題分析:

(1)先對活塞受力分析,根據(jù)圓周運動的向心力求解出壓強,再由玻意耳定律求解角速度;

(2)根據(jù)功能關系和熱力學定律綜合求解。

(1) 對封閉氣體:

初狀態(tài): ,

勻速旋轉時,對活塞:

根據(jù)玻意耳定律得到:

解得: ;

(2) 設玻璃管對活塞做功為W1,封閉氣體對活塞做功W2,大氣對活塞做功為W3,根據(jù)功能關系得到:

式中: ,

解得: 。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是________

A.電磁波是橫波

B.機械波的頻率越高,傳播速度越大

C.簡諧橫波在一個周期內傳播的距離等于波長

D.做簡諧振動的彈簧振子,半個周期內彈簧彈力做的功一定為零

E.在波的干涉現(xiàn)象中,相鄰的兩個振動最強點之間的距離等于半個波長

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】面積為0.04m2的10匝線框abcd固定于圖甲所示的磁場中,規(guī)定磁場垂直紙面向里為正,磁感應強度隨時間的變化如圖乙所示。線框總電阻R=100Ω,則下列說法正確的是

A. 通過線框中的電流方向始終是 adcba

B. ab邊受到的安培力大小是恒定的

C. 在1~3s內,線框磁通量的變化量是1.6×10-2Wb

D. 在1~3s內,通過線框導線某個截面的電荷量是1.6×10-4C

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學要測量一個量程為0~5m A的毫安表的內阻?晒┻x擇的器材有:

A.電源E(電動勢 3V ,內阻較。

B.多用電表

C.電阻箱R1(999.9Ω)

D.滑動變阻器R(最大阻值1×103Ω)

E.開關和導線若干

a.該同學先用多用電表的歐姆×100Ω檔粗測電阻,指針偏轉如圖所示,則毫安表的電阻為___________

b.為了更精確的測量毫安表的電阻,該同學設計了如圖所示的電路進行實驗。其中多用表應選擇____________(填 “歐姆檔”、 “電壓檔”、 “電流檔”)連接后,該同學進行如下操作:

開關 K1和 K2均處于斷開狀態(tài) ;

將滑動變阻器R和電阻箱R1調至最大值。閉合開關K2,調節(jié)滑動變阻器R,讓毫安表達到滿偏,此時多用表示數(shù)為X;

閉合開關K1,調節(jié)滑動變阻器R和電阻箱R1,讓毫安表達到半偏, 此時電阻箱的示數(shù)為R0,多用表的示數(shù)為Y。

c.根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)可知毫安表的內阻為RA=_____________,由此實驗得到的毫安表內阻的測量值____________(選填“大于”、“小于”、“等于”)真實值。

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【題目】一質量為m、電阻為R、邊長為L的正方形導線框靜止在光滑絕緣水平桌面上,桌面上直線PQ左側有方向豎直向下的勻強磁場I磁感應強度大小為B,PQ右側有方向豎直向上的勻強磁場,磁感應強度大小為2B,俯視圖如圖所示,F(xiàn)使線框以垂直PQ的初速度向磁場運動,當線框的三分之一進入磁場,線框速度為 ,在這個過程中,下列說法正確的是

A. 線框速度為,線框中感應電流方向為逆時針方向

B. 線框速度為線框的加速度大小為

C. 線框中產生的焦耳熱為

D. 流過導線橫截面的電荷量為

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【題目】如圖所示,粗細均勻、導熱性能良好的U形玻璃管豎直放置,右側開口,左側封閉,右側管中有一厚度和質量均可忽略的活塞,活塞上連有一根足夠長的輕質細線;钊o止的位置與左側空氣柱的下端齊平,左側上方的水銀柱高度h1=35cm,空氣柱高度l=17.5cm,下方水銀柱液面高度差h2=40cm,右側內空氣柱高度與左側下方水銀柱液面高度差相等。U形管內空氣柱溫度始終與環(huán)境溫度相等(可視為理想氣體),外界大氣壓強p0=75.0cmHg,環(huán)境溫度保持不變,將活塞用細線緩慢上提,當活塞運動到右側玻璃管管口時,右側玻璃管內水銀面上升多少距離?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,直立輕彈簧下端固定在水平地面上,自由伸長時上端位于O點,現(xiàn)在上端固定一質量為m的木板,靜止時木板位于A點,彈簧的壓縮量為h。將一質量為m的小物塊從木板上方B點由靜止釋放,物塊打到木板上并立刻與木板一起向下運動,但不粘連,到達最低點后又向上運動,物塊離開木板后最高能運動到C點,整個過程忽略空氣阻力,重力加速度為g,下列說法正確的是

A. 整個過程中,木板、物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒

B. 物塊和木板一起運動的過程中,在A點速度最大

C. 物塊和木板一起向上運動到A點時,彈簧的彈性勢能為mgh

D. 物塊和木板一起向上運動到O點時,物塊和木板間彈力為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為平面直角坐標系xoy,在第一、二象限中有一半圓形的有界磁場,圓心在O點,半圓的半徑為R,磁場方向垂直坐標平面向里,磁感應強度為B,在y=R的上方有一沿x軸負方向的勻強電場,電場強度為E,在坐標原點有一粒子源,可以向第一象限坐標平面內的任意方向發(fā)射相同速率的帶正電的粒子,粒子質量為m,電荷量為q,粒子的重力可以忽略不計,不考慮粒子間的相互作用。發(fā)現(xiàn)有一粒子從y軸上的P點離開磁場進入電場,并且此時速度方向與y軸正方向成30°,求

(1)粒子速度的大。

(2)出磁場后能垂直進入電場的粒子從粒子源射出到經過y軸時所用的時間;

(3)y=R上,有粒子能進入電場的橫坐標范圍。

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【題目】如圖所示,傾角為37°的足夠長的傳送帶以恒定速度運行,將一質量m=1kg的小物體以某一初速度放上傳送帶,物體相對地面的速度大小隨時間變化的關系如圖所示,取沿傳送帶向上為正方向,g= 10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。則下列說法正確的是 ( )

A. 物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.75

B. 0~8 s內物體位移的大小為14 m

C. 0~8 s內物體機械能的增量為84 J

D. 0~8 s內物體與傳送帶之間因摩擦而產生的熱量為126 J

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