【題目】如圖所示，一圓柱形汽缸沿水平方向固定在桌面上，一定量的理想氣體被活塞封閉其中。已知汽缸壁導(dǎo)熱良好，活塞可沿汽缸壁無摩擦的滑動。開始時氣體壓強為P，活塞內(nèi)表面與汽缸底部的距離為L，環(huán)境溫度為T。現(xiàn)用一條輕繩一端連接活塞，另一端通過定滑輪連接質(zhì)量為m的物體。在物體的同一位置用另一輕繩連接屋頂，定滑輪也固定在屋頂上，重新平衡后，活塞向右移動h，兩繩間的夾角為θ，兩繩與水平方向的夾角都相同。不計滑輪的摩擦，重力加速度為g，大氣壓強不變。求：

（i）活塞橫切的面積；

（ii）剪斷右側(cè)的輕繩，重新平衡后，活塞內(nèi)表面與汽缸底部的距離變?yōu)槎啻螅?/span>

【答案】（1） （2）

【解析】

（1）分別對物體、活塞列出平衡方程，對氣體列出等溫變化方程，聯(lián)立求解活塞的截面積；

（2）剪斷右側(cè)輕繩，重新平衡后，對氣體列出等溫變化方程，聯(lián)立求解活塞內(nèi)表面與汽缸底部的距離；

（1）設(shè)繩子的拉力為T，則對物體：；

對活塞：T+P1S=PS

對氣體：P1S(L+h)=PSL

聯(lián)立方程可得：

（2）剪斷右側(cè)輕繩，重新平衡后，氣體的壓強變?yōu)椋?/span>

由玻意耳定律可得：

聯(lián)立得：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑水平桌面上有一邊長為L、電阻為R的正方形導(dǎo)線框，在導(dǎo)線框右側(cè)有一寬度為d(d＞L)的條形勻強磁場區(qū)域，磁場的邊界與導(dǎo)線框的一邊平行，磁場方向豎直向下。導(dǎo)線框以某一初速度向右運動，t＝0時導(dǎo)線框的右邊恰與磁場的左邊界重合，并以此位置開始計時并作為導(dǎo)線框位移x的起點，隨后導(dǎo)線框進入并通過磁場區(qū)域。下列圖象中，可能正確描述上述過程的是

A. B. C. D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，設(shè)地球半徑為R，假設(shè)某地球衛(wèi)星在距地球表面高度為h的圓形軌道Ⅰ上做勻速圓周運動，運行周期為T，到達(dá)軌道的A點時點火變軌進入橢圓軌道Ⅱ，到達(dá)軌道的近地點B時，再次點火進入近地軌道Ⅲ繞地做勻速圓周運動，引力常量為G，不考慮其他星球的影響，則下列說法正確的是

A. 該衛(wèi)星在軌道Ⅲ上B點的速率大于在軌道Ⅱ上A點的速率

B. 衛(wèi)星在圓軌道Ⅰ和圓軌道Ⅲ上做圓周運動時，軌道Ⅰ上動能小，引力勢能大，機械能小

C. 衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點A向近地點B運動的過程中，加速度變小

D. 地球的質(zhì)量可表示為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個內(nèi)壁光滑、導(dǎo)熱性能良好的汽缸豎直吊在天花板上，開口向下。質(zhì)量與厚度均不計、導(dǎo)熱性能良好的活塞橫截面積為S＝2×10－3 m2，與汽缸底部之間封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，此時活塞與汽缸底部之間的距離h＝24 cm，活塞距汽缸口10 cm。汽缸所處環(huán)境的溫度為300 K，大氣壓強p0＝1.0×105 Pa，取g＝10 m/s2�，F(xiàn)將質(zhì)量為m＝4 kg的物塊掛在活塞中央位置上。

（1）活塞掛上重物后，活塞下移，求穩(wěn)定后活塞與汽缸底部之間的距離。

（2）若再對汽缸緩慢加熱使活塞繼續(xù)下移，活塞剛好不脫離汽缸，加熱時溫度不能超過多少？此過程中封閉氣體對外做功多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在x＝0處的質(zhì)點O在垂直于x軸方向上做簡諧運動，形成沿x軸正方向傳播的機械波。在t＝0時刻，質(zhì)點O開始從平衡位置向上運動，經(jīng)0.4 s第一次形成圖示波形，P是平衡位置為x＝0.5 m處的質(zhì)點.

（1）位于x＝5 m處的質(zhì)點B第一次到達(dá)波峰位置時，求位于x＝2 m處的質(zhì)點A通過的總路程。

（2）若從圖示狀態(tài)開始計時，至少要經(jīng)過多少時間，P、A兩質(zhì)點的位移(y坐標(biāo))才能相同？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的中心軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e隨時間t的變化曲線如圖乙所示．若外接電阻的阻值R=9Ω，線圈的電阻r=1Ω，則下列說法正確的是（　　）

A. 線圈轉(zhuǎn)速為100π rad/s

B. 0.01s末穿過線圈的磁通量最大

C. 通過線圈的最大電流為10A

D. 伏特表的示數(shù)為90V

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ，步驟如下：

⑴用20分度的游標(biāo)卡尺測量其長度如圖，由圖可知其長度為______________mm；

⑵用螺旋測微器測量其直徑如右上圖，由圖可知其直徑為_________mm；

⑶該同學(xué)先用歐姆表粗測該圓柱體的阻值，選擇歐姆檔倍率“×100”后測得的阻值如右圖表盤所示，測得的阻值約為_________Ω，

⑷導(dǎo)線的直徑為d，長度為L，電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，則電阻率的表達(dá)式ρ=______。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】中國宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角： “以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也．”進一步研究表明，地球周圍地磁場的磁感線分布示意如圖所示。結(jié)合上述材料，下列說法正確的是

A. 地理南、北極與地磁場的南、北極完全重合

B. 地球內(nèi)部不存在磁場，地磁南極在地理北極附近

C. 地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行

D. 地磁場對射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子有力的作用

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】空間某處為一勻強電場和一場源正電荷Q的復(fù)合場，在Q點為圓心的一圓周上，有a、b、c、d四點，其中a、c在同一豎直直徑上，b、d在同一水平直徑上，下列對這個復(fù)合電場的研究中正確的是（　　）

A. a點的場強與c點的相同

B. b點的電勢可能比d點高

C. 將一負(fù)電荷從a點沿圓弧經(jīng)b點移到c點，電場力先做正功后做負(fù)功

D. 負(fù)電荷在a點的電勢能等于在c點的電勢能

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案