【題目】如圖1所示,兩氣缸Ⅰ、Ⅱ內壁光滑、導熱、密封性能良好，氣缸Ⅰ豎直放置，氣缸Ⅱ水平放置。質量相同、橫截面積均為S的活塞A、B密封一定質量的理想氣體，連通氣缸的細管的橫截面積為S/3，大氣壓強為P0. 現(xiàn)用恒力F垂直作用在活塞B上，穩(wěn)定后，活塞A恰好與氣缸底部接觸而無壓力。假設氣缸內氣體的所有變化過程都是緩慢的，重力加速度為g,周圍環(huán)境溫度不變.求：

①活塞的質量m;

②兩活塞所密封容器的體積（包含連接的細管）為V0，鎖定活塞A，再將整個裝置逆時針旋轉90°，同時撤去力F，氣缸足夠長。如圖2所示。試判斷活塞B的運動方向及運動的距離h.

【答案】①m= ② h=

【解析】

①設圖1中密封氣體的壓強為P1

對于活塞B，有F+P0S=P1S ①

對于活塞A，有P0S+mg=P1S ②

聯(lián)立解得m=

②假設活塞B不動，則密封的氣體壓強P1不變，對于活塞B，有P0S+mg=P1S＜P1S

故活塞將向上運動。

達到新的平衡時，設氣體的壓強為P2

對于氣體：P1 V0= P2（V0+sh） ③

對于活塞B：P0S+mg= P2S ④

由②和④得P2=P1，代入③得h=

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一輕繩繞過無摩擦的兩個輕質小定滑輪O1、O2和質量為m的小球連接，另一端與套在光滑直桿上質量也為m的小物塊連接，已知直桿兩端固定，與兩定滑輪在同一豎直平面內，與水平面的夾角θ=60°，直桿上C點與兩定滑輪均在同一高度，C點到定滑輪O1的距離為L，重力加速度為g，設直桿足夠長，小球運動過程中不會與其他物體相碰�，F(xiàn)將小物塊從C點由靜止釋放，當小物塊沿桿下滑距離也為L時（圖中D處），下列說法正確的是（ ）

A. 小物塊剛釋放時輕繩中的張力一定大于mg

B. 小球下降最大距離為

C. 小物塊在D處的速度與小球速度大小之比為3:1

D. 小物塊在D處的速度與小球速度大小之比為

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【題目】如圖所示，質量為m1的物體甲通過三段輕繩懸掛，三段輕繩的結點為O。輕繩OB水平且B端與放置在水平面上的質量為m2的物體乙相連，輕繩OA與豎直方向的夾角θ=370，物體甲、乙均處于靜止狀態(tài)。（已知：sin370=0.6，cos370=0.8，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）求：

（1）輕繩OA、OB受到的拉力是多大；

（2）若物體乙的質量m2=5kg，物體乙與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3，則欲使物體乙在水平面上不滑動，物體甲的質量m1最大不能超過多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“驗證力的平行四邊形定則”實驗中

(1)部分實驗步驟如下，請完成有關內容：

A．將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平整木板上，另一端綁上兩根細線．

B．在其中一根細線上掛上5個質量相等的鉤碼，使橡皮筋拉伸，如圖甲所示，記錄鉤碼個數(shù)(或細線拉力大小)、拉力方向(或細線方向)、________.

C．將步驟B中的鉤碼取下，分別在兩根細線上掛上4個和3個質量相等的鉤碼，用兩光滑硬棒B、C使兩細線互成角度，如圖乙所示，小心調整B、C的位置，使橡皮筋與細線結點的位置與步驟B中結點位置重合，記錄________．

(2)如果“力的平行四邊形定則”得到驗證，那么圖乙中＝________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩塊平行金屬板PQ、MN豎直放置，板面與紙面垂直，板間距為d，在平行板右側上方的正三角形ABC區(qū)域內存在著垂直紙面的勻強磁場，P、M、A在一條直線上，B、M、N在一條直線上，三角形底邊BC與PA平行，BM=L，一個質量為m、電量為+q的粒子沿兩板中心線以初速度v0沿平行極板方向射入磁場，若在兩板之間加某一恒定電壓U，粒子離開電場后垂直AB邊從AB邊中點D點進入磁場，并垂直AC邊射出，不計粒子的重力，求：

（1）粒子進入磁場時的速度大小及粒子在兩極板間運動的時間；

（2）三角形區(qū)域內磁感應強度；

（3）若三角形區(qū)域內的磁場變?yōu)榉捶较�，要使粒子進入磁場區(qū)域后能從AB邊射出，試求所加磁場的磁感應強度最小值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一位同學在學習了滑動摩擦力之后，想自己的運動鞋與某種木板之間的動摩擦系數(shù)。于是他通過實驗探究這個問題。本實驗中，該同學設計了兩種方案：

方案一：木板水平固定。通過彈簧測力計水平拉動木板上的運動鞋，如圖甲所示.

方案二：運動鞋與彈簧測力計的一端相連，彈簧測力計的另一端固定在墻壁上。通過細繩水平拉動運動鞋下方的木板，如圖乙所示.

兩種方案中，你認為更合理、更易于操作的是方案______（填：一或二）；

選擇該方案的原因是：___________.

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【題目】中國飛人劉翔在2011年8月舉辦的第十三屆世界田徑錦標賽男子110米欄的比賽中，以13秒34的成績獲得亞軍，關于比賽的下列說法中正確的是(　　)

A. 110 m是劉翔比賽中路程的大小

B. 13秒34是劉翔奪冠的時刻

C. 劉翔比賽中的平均速度約是8.2 m/s

D. 劉翔經(jīng)過終點線時的速度一定等于8.2 m/s

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【題目】如圖所示，在兩條平行的虛線內存在著寬度為L、場強為E的勻強電場，在與右側虛線相距也為L處有一與電場平行的屏。現(xiàn)有一電荷量為+q、質量為m的帶電粒子（重力不計），以垂直于電場線方向的初速度V0射入電場中，V0方向的延長線與屏的交點為O。試求：

（1）粒子從射入到打到屏上所用的時間；

（2）粒子剛射出電場時的速度方向與初速度方向間夾角的正切值tanα；

（3）粒子打到屏上的點P到O點的距離S。

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【題目】如圖所示，BCDG是光滑絕緣的圓形軌道，位于豎直平面內，軌道半徑為R，下端與水平絕緣軌道在B點平滑連接，整個軌道處在水平向左的勻強電場中．現(xiàn)有一質量為m、帶正電的小滑塊(可視為質點)置于水平軌道上，滑塊受到的電場力大小為

mg，滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度為g.

（1）若滑塊從水平軌道上距離B點s＝3R的A點由靜止釋放，滑塊到B點時速度為多大？

（2）求滑塊到達C點時受到軌道的作用力大�。�

（3）改變s的大小，使滑塊恰好始終沿軌道滑行，且從G點飛出軌道，求滑塊在圓軌道上滑行過程中的最小速度大�。�

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