【題目】如圖所示，一個(gè)上下都與大氣相通的直圓筒，內(nèi)部橫截面積為S=0.01m2，中間用兩個(gè)活塞A和B封住一定質(zhì)量的氣體．A、B都可沿圓筒無摩擦地上下滑動(dòng)，且不漏氣．A的質(zhì)量不計(jì)，B的質(zhì)量為M，并與一勁度系數(shù)為k=5×103N/m的較長(zhǎng)的彈簧相連．已知大氣壓p0=1×105Pa，平衡時(shí)兩活塞之間的距離l0=0.6m，現(xiàn)用力壓A，使之緩慢向下移動(dòng)一段距離后保持平衡．此時(shí)用于壓A的力F=500N．求活塞A下移的距離．

【答案】0.3 m

【解析】

試題由于A的質(zhì)量可不計(jì)，初態(tài)時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓，以B為研究對(duì)象，求出彈簧的壓縮量．當(dāng)用力壓A時(shí)，再以B為研究對(duì)象，求出彈簧的彈力，由胡克定律求出彈簧的壓縮量，根據(jù)玻意耳定律求出活塞A向下移動(dòng)的距離．

設(shè)活塞A向下移動(dòng)l，相應(yīng)B向下移動(dòng)x，對(duì)氣體

初態(tài)：

末態(tài)：

由玻﹣意耳定律

因?yàn)閮苫钊g的距離原來為，活塞A向下移動(dòng)l，相應(yīng)B向下移動(dòng)x，則末狀態(tài)時(shí)，兩活塞的距離為．得：①

初態(tài)時(shí)，彈簧被壓縮量為，由胡克定律：…②

當(dāng)活塞A受到壓力F時(shí)，活塞B的受力情況如圖所示．F'為此時(shí)彈簧彈力

由平衡條件可知…③

由胡克定律有：…④

聯(lián)立①②③④解得：．

練習(xí)冊(cè)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，繞月空間站繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，航天飛機(jī)僅在月球引力作用下沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，M點(diǎn)是橢圓軌道的近月點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)航天飛機(jī)在M點(diǎn)與空間站對(duì)接，航天飛機(jī)在即將到達(dá)M點(diǎn)前經(jīng)歷短暫減速后與空間站對(duì)接。下列說法正確的是

A. 航天飛機(jī)沿橢圓軌道運(yùn)行的周期大于空間站的周期

B. 航天飛機(jī)在對(duì)接前短暫減速過程中，機(jī)內(nèi)物體處于完全失重狀態(tài)

C. 航天飛機(jī)與空間站對(duì)接前后機(jī)械能增加

D. 航天飛機(jī)在對(duì)接前短暫減速過程中機(jī)械能不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，M1NlPlQl和M2N2P2Q2為在同一豎直面內(nèi)足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下。導(dǎo)軌的M1Nl段與M2N2段相互平行，距離為L(zhǎng)；PlQl段與P2Q2段也是平行的，距離為L(zhǎng)/2。質(zhì)量為m金屬桿a、b垂直與導(dǎo)軌放置，一不可伸長(zhǎng)的絕緣輕線一端系在金屬桿b，另一端繞過定滑輪與質(zhì)量也為m的重物c相連，絕緣輕線的水平部分與PlQl平行且足夠長(zhǎng)。已知兩桿在運(yùn)動(dòng)過程中始終垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌保持光滑接觸，兩桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路的總電阻始終為R，重力加速度為g。

（1）若保持a固定。釋放b，求b的最終速度的大�。�

（2）若同時(shí)釋放a、b，在釋放a、b的同時(shí)對(duì)a施加一水平向左的恒力F=2mg，當(dāng)重物c下降高度為h時(shí)，a達(dá)到最大速度，求：

①a的最大速度；

②才釋放a、b到a達(dá)到最大速度的過程中，兩桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回來中產(chǎn)生的電能。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是( )

A. 對(duì)于一定量的理想氣體，保持壓強(qiáng)不變，體積減小，那么它一定從外界吸熱

B. 熱量總是自發(fā)的從分子平均動(dòng)能大的物體傳遞到分子平均動(dòng)能小的物體

C. 一定質(zhì)量的晶體在熔化過程中，其內(nèi)能保持不變，分子勢(shì)能增大

D. 當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子力和分子勢(shì)能總是隨分子間距離的減小而增大

E. 氣體對(duì)容器壓強(qiáng)的大小,是由氣體分子的密集程度和氣體分子平均動(dòng)能共同決定的

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在高為2L的光滑桌面上的左端固定一輕質(zhì)彈簧，在桌面右端的正上方通過一長(zhǎng)為L輕繩懸掛一小球B，小球B剛好與桌面接觸.彈簧的右端與小球A接觸而不固連，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，用一水平力推小球A，使彈簧壓縮，其彈性勢(shì)能為Ep時(shí)從靜止釋放，小球A離開彈簧后又運(yùn)動(dòng)一段距離與小球B發(fā)生彈性碰撞，碰撞后，小球B擺動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，繩與豎直方向的夾角為600.。小球A落到水平面上時(shí)水平距離為L/2，已知小球A的質(zhì)量為m.重力加速度是g.試求彈簧的彈性勢(shì)能EP的值.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小車右端有一半圓形光滑軌道BC相切車表面于B點(diǎn)，一個(gè)質(zhì)量為m=1.0kg可以視為質(zhì)點(diǎn)的物塊放置在A點(diǎn)，隨小車一起以速度v0=5.0m/s沿光滑水平面上向右勻速運(yùn)動(dòng)．勁度系數(shù)較大的輕質(zhì)彈簧固定在右側(cè)豎直擋板上．當(dāng)小車壓縮彈簧到最短時(shí)，彈簧自鎖（即不再壓縮也不恢復(fù)形變），此時(shí)，物塊恰好在小車的B處，此后物塊恰能沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C．已知小車上表面水平且離地面的高度h=0.45m，小車的質(zhì)量為M=1.0kg，小車的長(zhǎng)度為l=1.0m，半圓形軌道半徑為R=0.4m，物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2．重力加速度g取10m/s2，試求：

（1）物塊運(yùn)到B點(diǎn)時(shí)的速度vB；

（2）彈簧在壓縮到最短時(shí)具有的彈性勢(shì)能Ep；

（3）若小物塊落到小車上發(fā)生碰撞，碰撞后水平方向的速度不變，豎直方向等速率返回，小車始終保持靜止，求物塊落地點(diǎn)到小車左端A的水平距離x．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根細(xì)線AC、BC—端系在豎直桿上，另一端共同系著質(zhì)量為m的小球，當(dāng)系統(tǒng)繞豎直桿以角速度水平旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩根細(xì)線均處于伸直狀態(tài)，下列說法正確的是（ ）

A. 小球一定受到三個(gè)力作用

B. 小球可能受兩個(gè)力作用

C. 增大角速度，細(xì)線AC的拉力減小，BC的拉力增加

D. 增大角速度，細(xì)線AC的拉力增加，BC的拉力減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，x軸上固定兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1、Q2（Q2位于坐標(biāo)原點(diǎn)O），其上有M、N、P三點(diǎn)，間距MN=NP。Q1、Q2在x軸上產(chǎn)生的電勢(shì)φ隨x變化關(guān)系如圖乙。則下列說法正確的是

A. 點(diǎn)電荷Q1帶正電

B. N點(diǎn)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為零

C. P點(diǎn)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為零

D. M、N之間電場(chǎng)方向沿x軸負(fù)方向

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，空間存在一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，且電場(chǎng)方向與磁場(chǎng)方向垂直。在電磁場(chǎng)的空間中有一足夠長(zhǎng)的固定粗糙絕緣桿，與電場(chǎng)正方向成60夾角且處于豎直平面內(nèi)。一質(zhì)量為m，帶電量為＋q的小球套在絕緣桿上。若給小球一沿桿向下的初速度v0，小球恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。已知小球電量保持不變，重力加速度為g，則以下說法正確的是（ ）

A. 小球的初速度為

B. 若小球的初速度為，小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運(yùn)動(dòng)，最后停止

C. 若小球的初速度為，小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運(yùn)動(dòng)，最后停止

D. 若小球的初速度為，則運(yùn)動(dòng)中克服摩擦力做功為

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