如圖4-2所示，兩端足夠長的敞口容器中，有兩個可以自由移動的光滑活塞A和B，中間封有一定量的空氣，現(xiàn)有一塊粘泥C，以EK的動能沿水平方向飛撞到A并粘在一起，由于活塞的壓縮，使密封氣體的內(nèi)能增加，高A、B、C質(zhì)量相等，則密閉空氣在絕熱狀態(tài)變化過程中，內(nèi)能增加的最大值是多少？
本題涉及碰撞、動量、能量三個主要物理知識點(diǎn)，是一道綜合性較強(qiáng)的問題，但如果總是的幾個主要環(huán)節(jié)，問題將迎刃而解。
粘泥C飛撞到A并粘在一起的瞬間，可以認(rèn)為二者組成的系統(tǒng)動量守恒，初速度為，末速度為，則有
                                  
①在A、C一起向右運(yùn)動的過程中，A、B間的氣體被壓縮，壓強(qiáng)增大，所以活塞A將減速運(yùn)動，而活塞B將從靜止開始做加速運(yùn)動。在兩活塞的速度相等之前，A、B之間的氣體體積越來越小，內(nèi)能越來越大。A、B速度相等時內(nèi)能最大，設(shè)此時速度為，此過程對A、B、C組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律得（氣體的質(zhì)量不計）：                                
②由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可得：在氣體壓縮過程中，系統(tǒng)動能的減少量等于氣體內(nèi)能的增加量。所以有：                        
③解①②③得：
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱氣缸豎直浸放住盛有冰水混合物的水槽中，用不計質(zhì)量的活   塞封閉壓強(qiáng)為l.0×105Pa、體積為2.73×10-3m3的理想氣體�，F(xiàn)在活塞上方緩緩倒上沙子，使封閉氣體的體積變?yōu)樵椎?/5，然后將氣缸移出水槽，緩慢加熱，使氣體溫度變?yōu)?270C。己知活塞面積為2×10-4m2，大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa，g取10m/s2，求：所加沙子的質(zhì)量。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

帶有活塞的汽缸內(nèi)封閉一定量的理想氣體。氣體開始處于狀態(tài)a，然后經(jīng)過過程ab到達(dá)狀態(tài)b或進(jìn)過過程ac到狀態(tài)c，b、c狀態(tài)溫度相同，如V-T圖所示。設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的壓強(qiáng)分別為Pb、和Pc，在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac，則
A．Pb >Pc，Qab>QacB．Pb >Pc，Qab<Qac
C．Pb <Pc，Qab>QacD．Pb <Pc，Qab<Qac

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

關(guān)于物體內(nèi)能的變化，以下說法中正確的是（   ）
A．物體吸收熱量，內(nèi)能一定增大
B．物體對外做功，內(nèi)能一定減小
C．物體吸收熱量，同時對外做功，內(nèi)能可能不變
D．物體放出熱量，同時對外做功，內(nèi)能可能不變

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖7-21所示，A，B兩容器容積相同，用細(xì)長直導(dǎo)管相連，二者均封入壓強(qiáng)為P，溫度為T的一定質(zhì)量的理想氣體，現(xiàn)使A內(nèi)氣體溫度升溫至T'，穩(wěn)定后A容器的壓強(qiáng)為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）如圖，一端封閉、粗細(xì)均勻的U形玻璃管開口向上豎直放置，管內(nèi)用水銀將一段氣體封閉在管中。當(dāng)溫度為280K時，被封閉的氣柱長L=22cm，兩邊水銀柱高度差h=16cm，大氣壓強(qiáng)=76cmHg。

（1）為使左端水銀面下降3cm，封閉氣體溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌伲?br />（2）封閉氣體的溫度重新回到280K后，為使封閉氣柱長度變?yōu)?0cm，需向開口端注入的水銀柱長度為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（9分）一高壓氣體鋼瓶，容積為V0，用絕熱材料制成，開始時封閉的氣體壓強(qiáng)為p0。經(jīng)加熱內(nèi)部氣體溫度由T0=300K升至T1=350K。求：
①此時氣體的壓強(qiáng)；
②若保持T1=350K的溫度不變，緩慢地放出一部分氣體，使氣體壓強(qiáng)再回到p0。鋼瓶內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（9分）如圖所示，上端開口的光滑圓柱形汽缸豎直放置，截面積為40cm2的活塞將一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在汽缸內(nèi)．在汽缸內(nèi)距缸底60cm處設(shè)有a、b兩限制裝置，使活塞只能向上滑動．開始時活塞擱在a、b上，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為（=1.0×105Pa為大氣壓強(qiáng)），溫度為300K．現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，當(dāng)溫度為330K，活塞恰好離開a、b；當(dāng)溫度為
360K時，活塞上升了4cm．．求：

①活塞的質(zhì)量；
②物體A的體積．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（9分）一個密閉的氣缸內(nèi)的理想氣體被活塞分成體積相等的左右兩室，氣缸壁與活塞都是不導(dǎo)熱的，活塞與氣缸壁之間沒有摩擦。開始時，左右兩室中氣體的溫度相等，如圖所示�，F(xiàn)利用左室中的電熱絲對左室中的氣體加熱一段時間。達(dá)到平衡后，左室氣體的體積變?yōu)樵瓉眢w積的1．5倍，且右室氣體的溫度變?yōu)?00 K。求加熱后左室氣體的溫度。（忽略氣缸、活塞的熱脹冷縮）

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