【題目】如圖，上端開口的豎直汽缸由大、小兩個同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個活塞，兩活塞用剛性輕桿連接，兩活塞間充有氧氣，小活塞下方充有氮氣。已知：大活塞的質(zhì)量為2m，橫截面積為2S，小活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S；兩活塞間距為L；大活塞導(dǎo)熱性能良好，汽缸及小活塞絕熱；初始時氮氣和汽缸外大氣的壓強均為p0，大活塞與大圓筒底部相距，兩活塞與氣缸壁之間的摩擦不計，重力加速度為g�，F(xiàn)通過電阻絲緩慢加熱氮氣，求當(dāng)小活塞緩慢上升至上表面與大圓筒底部平齊時，氮氣的壓強。

【答案】

【解析】

試題以兩活塞整體為研究對象，根據(jù)平衡條件求出初始時氧氣壓強為p1和體積V1；再求出當(dāng)小活塞緩慢上升至上表面與大圓筒底部平齊時氧氣的體積V2；再由玻意耳定律，求出此時氧氣的壓強p2，最后利用平衡條件求出氮氣壓強為p；根據(jù)平衡條件求出壓強，在根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程求出溫度。

①以兩活塞整體為研究對象，設(shè)初始時氧氣壓強為p1，根據(jù)平衡條件有

p0S＋3mg＝p1S

化簡得：

初始時氧氣體積：

當(dāng)小活塞緩慢上升至上表面與大圓筒底部平齊時，氧氣體積

V2＝2SL

由于大活塞導(dǎo)熱，小活塞緩慢上升可認為氧氣溫度不變，設(shè)此時氧氣壓強為p2，

由玻意耳定律得p2V2＝p1V1

聯(lián)立解得氧氣的壓強：

②設(shè)此時氮氣壓強為p，溫度為T，根據(jù)平衡條件有p0·2S＋3mg＝p2S＋pS

得：

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有：

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】靜電計是在驗電器的基礎(chǔ)上制成的，用其指針的張角大小來定性顯示其金屬球與外殼之間的電勢差大小，如圖所示，A、B是平行板電容器的兩個金屬板，G為靜電計，開始時，開關(guān)S閉合，靜電計指針張開一定角度，為了使指針張開角度增大些，下列采取的措施可行的是（ ）

A、斷開開關(guān)S后，將A、B分開些

B、保持開關(guān)S閉合，將A、B兩極板分開些

C、保持開關(guān)S閉合，將A、B兩極板靠近些

D、保持開關(guān)S閉合，將變阻器滑動觸頭向右移動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直面內(nèi)的虛線邊界△AMN為等邊三角形，邊長L=0.6m，水平邊界MN上方是豎直向下的勻強電場，場強E=2×10-4N/C ，P、Q分別是AM和AN的中點，梯形MNQP內(nèi)有磁感應(yīng)強度為B1垂直紙面向里的勻強磁場，△APQ內(nèi)有磁感應(yīng)強度為B2垂直紙面向里的勻強磁場，B2=3B1，△AMN以外區(qū)域有垂直紙面向外，大小是B2的勻強磁場．一帶正電的粒子，比荷，從O點由靜止開始釋放，從邊界MN的中點C進入勻強磁場，OC相距1m，經(jīng)梯形磁場偏轉(zhuǎn)后垂直AN經(jīng)過Q點.（粒子重力不計）求：

（1）粒子到達C點時的速度v；

（2）磁感應(yīng)強度B1的大小；

（3）粒子從O點出發(fā)，到再次回到O點經(jīng)歷的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，有一質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子A從原點O沿y 軸正方向以初速度V0射出，粒子重力忽略不計，現(xiàn)要求該粒子能通過點P(a, -b),可通 過在粒子運動的空間范圍內(nèi)加適當(dāng)?shù)?/span>“場”來實現(xiàn)。

(1) 若只在整個I、II象限內(nèi)加垂直紙面向外的勻強磁場，使粒子A在磁場中作勻速 圓周運動，并能到達P點，求磁感應(yīng)強度B的大��；

(2) 若只在x軸上某點固定一帶負電的點電荷 Q,使粒子A在Q產(chǎn)生的電場中作勻速圓周運動，并能到達P點，求點電荷Q的電量大��；

(3) 若在整個I、II象限內(nèi)加垂直紙面向外的 勻強磁場，并在第IV象限內(nèi)加平行于x軸，沿x軸 正方向的勻強電場，也能使粒子A運動到達P點。如果此過程中粒子A在電、磁場中運動的時間相等，求磁感應(yīng)強度B的大小和電場強度E的大小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】自行車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑都不一樣，它們的邊緣有三個點A、B、C，如圖所示。正常騎行時，下列說法正確的是（　�。�

A. A點的角速度大于B點的角速度

B. A點的線速度與B點的線速度大小相等

C. C點的角速度小于B點的角速度

D. C點的線速度與B點的線速度大小相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量分別為、的A、B兩物體用輕桿連接放在傾角為的斜面上，用始終平行斜面向上的恒力F推B，使它們沿斜面勻加速上升，A、B與斜面間的動摩擦因數(shù)均為，下列關(guān)于輕桿的彈力的判斷，正確的是　　

A. 增大A的質(zhì)量，可以增大輕桿的彈力 B. 增大B的質(zhì)量，可以增大輕桿的彈力

C. 減小，可以增大輕桿的彈力 D. 減小動摩擦因數(shù)，輕桿的彈力減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】真空中兩個異種點電荷固定在軸上，且。軸上的電勢隨位置變化的規(guī)律如圖所示。取無限遠處的電勢為零，不計重力，下列說法正確的是

A. 帶正電，帶負電，且

B. 軸上場強為零的位置有兩處（不考慮無限遠處）

C. 帶正電的粒子從點沿軸向移動的過程中，加速度先減小后增大

D. 帶正電的粒子從點沿軸向移動的過程中，電勢能先減小后增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的裝置驗證機械能守恒定律。實驗器材有：金屬小球，底座，帶有標(biāo)尺的豎直桿，兩套光電計時器和，小球釋放器，小球接收器。

(1)使用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑如圖乙所示，則小球直徑為____________.

(2)該實驗____________測出小球的質(zhì)量（填寫“需要”或“不需要”）.

(3)仔細調(diào)整光電門的位置，使得小球通過光電門時恰好小球中心豎直直徑擋光。某次實驗時測得小球分別經(jīng)過光電門與光電門所用的時間為，從豎直桿上讀出兩光電門間的距離，若小球質(zhì)量為，小球直徑為，重力加速度為。請寫出需要驗證的表達式_____________________.

(4)請寫出一條實驗誤差的來源：____________________________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，金屬板帶有等量異種電荷，板間某一豎直平面內(nèi)電場線的分布如實線所示，已知該平面內(nèi)P、O的連線為等勢線，且與電場線上兩點M、N的連線垂直．一帶電油滴在O點處于靜止?fàn)顟B(tài)．則(　　)

A. 若將油滴置于P處，仍能靜止

B. 若將油滴從M處釋放，將沿電場線運動至N處

C. M點的電勢一定比N點的高

D. 油滴在M點的電勢能一定比在N點的小

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