Question

如圖所示，一個(gè)固定的絕熱汽缸通過絕熱活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞通過兩端有轉(zhuǎn)軸的桿AB與圓盤邊緣連接，半徑為R的圓盤繞固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸O點(diǎn)以角速度ω逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，形成活塞水平左右振動(dòng)．則從圖示位置起，圓盤轉(zhuǎn)過90°過程中，汽缸內(nèi)氣體內(nèi)能

 

（填“增大”、“減小”或“不變”），在圖示位置，桿與水平線AO夾角為θ，AO與BO垂直，則此時(shí)活塞速度為

 

．

Answer 1

分析：根據(jù)B點(diǎn)的移動(dòng)可得出A的移動(dòng)，再根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得出汽缸內(nèi)氣體內(nèi)能的變化；由運(yùn)動(dòng)的合成與分解的知識(shí)可得出AB桿的速度，再分析A點(diǎn)可得出活塞的速度．

解答：解；由圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，由圖可知，B點(diǎn)右移，帶動(dòng)活塞右移，氣體對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律可得，氣體內(nèi)能將減小；
在圖示位置時(shí)，B點(diǎn)的合速度v_B=ωR，沿切線方向；則沿AB桿的分速度為v₁=

v

cosθ

； 而在A點(diǎn)沿汽缸方向的分量v₂=vcosθ； 故活塞的速度為ωR；
故答案為：減��；ωR

點(diǎn)評(píng)：本題將曲線運(yùn)動(dòng)和熱學(xué)聯(lián)系在一起，要求能正確的做好速度的分解，明確合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系．