如圖所示，在兩端足夠長(zhǎng)的敞口容器中，有兩個(gè)可以自由移動(dòng)的光滑活塞A和B，中間封有空氣.現(xiàn)有一塊粘泥C以Ek0的動(dòng)能沿水平方向飛撞到A并粘在一起向右運(yùn)動(dòng)，由于活塞的壓縮，使密封氣體的內(nèi)能增加.設(shè)A、B、C質(zhì)量相等，不計(jì)被封氣體的質(zhì)量，則密封氣體在絕熱狀態(tài)變化過程中，內(nèi)能增加量的最大值是多少？

Ek0


解析:

粘泥C飛撞到A并粘在一起的瞬間，認(rèn)為二者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒.

設(shè)C的初速度為v0，末速度為v1，則有mv0=2mv1

在A、C一起向右運(yùn)動(dòng)的過程中，A、B間的氣體被壓縮，壓強(qiáng)增大，所以活塞A將做減速運(yùn)動(dòng)，而活塞B將由靜止開始做加速運(yùn)動(dòng).當(dāng)A、B速度相等時(shí)內(nèi)能最大，設(shè)此時(shí)速度為v2，此過程中A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒.得：

mv0=3mv2

由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可得，在氣體壓縮過程中，系統(tǒng)動(dòng)能的減少量等于氣體內(nèi)能的增加量，即：

ΔE=·2mv12-·3mv22

解得：ΔE=×mv02=.

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：

如圖所示，在同一水平面內(nèi)兩根固定的平行光滑的金屬導(dǎo)軌M、N相距為0.4m，在導(dǎo)軌上放置一根阻值為0.1Ω的導(dǎo)體棒ab，ab與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好．電阻R=0.4Ω，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1T，用與導(dǎo)軌平行的力F拉ab，使它以v=5m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，若不計(jì)其他電阻，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，求：
（1）流過導(dǎo)體棒的電流的方向與大小
（2）導(dǎo)體棒ab兩端的電勢(shì)差Uab為多少
（3）拉力F的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為l=0.5m，其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30°角．完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知兩棒質(zhì)量均為m=0.02kg，電阻均為R=0.01Ω，整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng)，而棒cd恰好能夠保持靜止．取g=10m/s2，問：
（1）通過棒cd的電流I是多大，方向如何？
（2）棒ab受到的力F多大？
（3）棒cd每產(chǎn)生Q=0.1J的熱量，力F做的功W是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?上海模擬）如圖所示，離地面足夠高處有一豎直的空心管，質(zhì)量為2kg，管長(zhǎng)為24m，M、N為空心管的上、下兩端，空心管受到大小為16N的豎直向上的拉力作用，由靜止開始豎直向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)在M處有一個(gè)大小不計(jì)的小球沿管的軸線做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，取g=10m/s2．若小球上拋的初速度為10m/s，經(jīng)過
4
4
s小球從管的N端穿出．若此空心管的N端距離地面高為64m，欲使在空心管到達(dá)地面時(shí)小球剛好進(jìn)入管內(nèi)，在其他條件不變的前提下，則小球初速度大小為
32m/s
32m/s
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在兩端足夠長(zhǎng)的敞口容器中，有兩個(gè)可以自由移動(dòng)的光滑活塞A和B，中間封有空氣.現(xiàn)有一塊粘泥C以Ek0的動(dòng)能沿水平方向飛撞到A并粘在一起向右運(yùn)動(dòng)，由于活塞的壓縮，使密封氣體的內(nèi)能增加.設(shè)A、B、C質(zhì)量相等，不計(jì)被封氣體的質(zhì)量，則密封氣體在絕熱狀態(tài)變化過程中，內(nèi)能增加量的最大值是多少？

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