【題目】左端用導(dǎo)熱性良好的材料封閉、右端開口的粗細(xì)均勻的U形管豎直放在水平桌面上，在U形管里面有兩個(gè)與U形管間密封性良好、厚度不計(jì)、之間無(wú)摩擦的活塞m1=0.2kg，m2=0.5kg，其中m2與勁度系數(shù)為100N/m的彈簧栓接，彈簧下端固定在U形管底部。管中理想氣體被分成①②③三部分，其中第②部分內(nèi)部有一電熱絲，如圖所示。已知U形管（封閉端除外）和兩個(gè)活塞均是絕熱的、活塞面積為。剛開始時(shí)彈簧壓縮量為；第①部分氣體體積為；第②部分氣體體積為、溫度為；外界大氣壓為，外界溫度不發(fā)生改變；U形管右端部分足夠高。現(xiàn)通過電熱絲對(duì)第②部分氣體緩慢加熱，直至彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，重力加速度g取10m/s2。

(1)彈簧剛恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)第②部分氣體壓強(qiáng)；

(2)彈簧剛恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)m1活塞上升的高度及第②部分氣體溫度。

【答案】(1)；(2)10cm，1080K

【解析】

(1)設(shè)彈簧剛恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，第②部分氣體壓強(qiáng)為，對(duì)m2進(jìn)行受力分析，可得平衡方程

解得

(2)設(shè)第①部分氣體初始?jí)簭?qiáng)為，彈簧剛恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)的壓強(qiáng)為；設(shè)第②部分氣體初始?jí)簭?qiáng)為，初始時(shí)，對(duì)活塞m1列平衡方程有

初始時(shí)，對(duì)活塞m2列平衡方程有

彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，對(duì)活塞m1列平衡方程有

從初始到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，①部分氣體發(fā)生的是等溫變化，設(shè)活塞上升的高度為，由玻意耳定律可列方程

從初始到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，對(duì)第②部分氣體應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程

聯(lián)立可得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖是物體做直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖像，由圖可知，該物體（ ）.

A.第1 s內(nèi)和第3 s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相反

B.第3 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的加速度相同

C.第1 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的位移大小不相等

D.0～2 s和0～4 s內(nèi)的平均速度大小相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】總質(zhì)量為40kg的人和雪撬在傾角θ=37°的斜面上向下滑動(dòng)（如圖甲所示），所受的空氣阻力與速度成正比．今測(cè)得雪撬運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象如圖乙所示，且AB是曲線的切線，B點(diǎn)坐標(biāo)為（4，15），CD是曲線的漸近線。（g取10m/s2）求：

（1）雪撬開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度和加速度以及雪橇運(yùn)動(dòng)的最大速度；

（2）空氣的阻力系數(shù)k和雪撬與斜坡間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（12分）據(jù)報(bào)載，我國(guó)自行設(shè)計(jì)生產(chǎn)運(yùn)行速度可達(dá)v=150m/s的磁懸浮飛機(jī)。假設(shè)“飛機(jī)”的總質(zhì)量m=5t，沿水平直軌道以a=1m/s2的加速度勻加速起動(dòng)至最大速度，忽略一切阻力的影響，求：

（1）“飛機(jī)”所需的動(dòng)力F

（2）“飛機(jī)”起動(dòng)至最大速度所需的時(shí)間t

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律：

（1）通過實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的a－F圖象，造成這一結(jié)果的原因是：在平衡摩擦力時(shí)木板與水平桌面的夾角__________(選填“偏大”或“偏小”)．

（2）該同學(xué)在平衡摩擦力后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)際小車在運(yùn)動(dòng)過程中所受的拉力________砝碼和盤的總重力(填“大于”“小于”或“等于”)。

（3）某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a－F圖象如圖所示，由圖象得出m甲____m乙（填“＞”，“＝”，“＜”）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用靜電計(jì)研究平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，則下面哪些敘述符合實(shí)驗(yàn)中觀察到的結(jié)果( )

A. 左板向左平移，靜電計(jì)指針偏角變小

B. 左板向上平移，靜電計(jì)指針偏角變小

C. 保持兩板不動(dòng)，在兩板間插入一塊絕緣介質(zhì)板，靜電計(jì)指針偏角變小

D. 保持兩板不動(dòng)，在兩板間插入一塊金屬板，靜電計(jì)指針偏角變大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩只電阻的伏安特性曲線如圖所示，則下列說法中正確的是

A．兩電阻的阻值關(guān)系為R1大于R2

B．兩電阻并聯(lián)在電路中時(shí)，流過R1的電流小于流過R2的電流

C．兩電阻串聯(lián)在電路中時(shí)，R1兩端電壓大于R2兩端電壓

D．兩電阻串聯(lián)在電路中時(shí)，R1消耗的功率小于R2消耗的功率

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在真空中有一水平放置的不帶電平行板電容器，板間距為d，電容為C，上板B接地，現(xiàn)有大量質(zhì)量均為m、帶電荷量為q的小油滴，以相同的初速度持續(xù)不斷地從兩板正中間沿圖中虛線方向射入，第一滴油滴正好落到下板A的正中央P點(diǎn)，如果能落到A板的油滴僅有N滴，且第滴油滴剛好能飛離電場(chǎng)，假設(shè)落到A板的油滴的電荷量能被板全部吸收，不考慮油滴間的相互作用，重力加速度為g，則下列說法正確的是（ ）

A.落到A板的油滴數(shù)

B.落到A板的油滴數(shù)

C.第滴油經(jīng)過電場(chǎng)的整個(gè)過程中所增加的動(dòng)能為

D.第滴油經(jīng)過電場(chǎng)的整個(gè)過程中所減少的機(jī)械能為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B兩處固定有等量異種點(diǎn)電荷，一帶負(fù)電的粒子從其連線上的M點(diǎn)靜止釋放，僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，則在M到N的運(yùn)動(dòng)過程中，下列關(guān)于粒子運(yùn)動(dòng)速度v和加速度a隨時(shí)間t的變化、粒子的動(dòng)能和隨位移x的變化圖線正確的是

A.B.

C.D.

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