【題目】如圖所示、勁度系數(shù)k=50 N/m 的輕質(zhì)彈簧與完全相同的導(dǎo)熱活塞A,B不拴接,一定質(zhì)量的理想氣體被活塞A,B分成兩個(gè)部分封閉在可導(dǎo)熱的汽缸內(nèi),汽缸足夠長;钊AB之間的距離與B到汽缸底部的距離均為l=120 cm,初始時(shí)刻,氣體Ⅰ與外界大氣壓強(qiáng)相同,溫度T1=300 K,將環(huán)境溫度緩慢升高至T2=440 K,系統(tǒng)再次達(dá)到穩(wěn)定,A已經(jīng)與彈簧分離,已知活塞A,B的質(zhì)量均為m=1.0 kg。橫截面積S=10 cm2、外界大氣壓恒為p0=1.0×105 Pa,不計(jì)活塞與汽缸之間的摩擦且密封良好,g10 m/s2,求活塞A相對(duì)初始時(shí)刻上升的高度。

【答案】96 cm

【解析】

對(duì)氣體Ⅰ,初態(tài):T1=300 Kp1=1.0×105 Pa,V1=lS

末態(tài):T2=440 K,p2=p0+ =1.1×105 Pa,V2=l′S,

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程

解得

l′=160 cm.

對(duì)氣體Ⅱ,初態(tài):T3=300 K,p3=p0+=1.2×105 PaV3=lS;

末態(tài):T4=440 K,p4=p2+=1.2×105 Pa,V4=l″S

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程

解得

l″=176 cm.

故活塞A上升的高度

Δh=l′-l+l″-l=96 cm.

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:

【題目】下圖為靜電除塵機(jī)的原理示意圖,廢氣先經(jīng)過一個(gè)機(jī)械過濾裝置再進(jìn)入靜電除塵區(qū),帶負(fù)電的塵埃在電場(chǎng)力的作用下向集塵極遷移并沉積,圖中虛線為電場(chǎng)線(方向未標(biāo))。不考慮塵埃在遷移過程中的相互作用和電荷量變化,則:(

A.電場(chǎng)線方向由放電極指向集塵極B.圖中A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì)

C.塵埃在遷移過程中做勻變速運(yùn)動(dòng)D.塵埃在遷移過程中動(dòng)能減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】相互平行的兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌置于水平面上,導(dǎo)軌光滑,間距為d,導(dǎo)軌的左端連接有阻值為R的電阻,導(dǎo)軌自身電阻不計(jì),垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,現(xiàn)有一質(zhì)量為m,電阻不計(jì)的金屬棒垂直置于導(dǎo)軌上.

1)若給金屬棒以向右的初速度v0,求在金屬棒整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中電阻R上的焦耳熱Q1

2)若給金屬棒施加一水平向右的恒力F,已知從金屬棒開始運(yùn)動(dòng)到穩(wěn)定運(yùn)行的過程中,電阻R上的焦耳熱為Q2,求此過程中流過R的電量q

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播,時(shí)刻波源O由平衡位置開始振動(dòng),在波的傳方向上平衡位置距O點(diǎn)處有一質(zhì)點(diǎn)A,其振動(dòng)圖象如圖所示,下列說法正確的是_______。

A.波源起振方向沿y軸正方向

B.該簡(jiǎn)諧波波長為4m

C該簡(jiǎn)諧波周期為4s

D.該簡(jiǎn)諧波波速大小為

E.從振源起振開始,內(nèi)質(zhì)點(diǎn)A通過的路程為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在兩等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中,MN為兩電荷連線的中垂線,a、b、c三點(diǎn)所在直線平行于兩電荷的連線,且ac關(guān)于MN對(duì)稱、b點(diǎn)位于MN上,d點(diǎn)位于兩電荷的連線上。以下判斷正確的是( 。

A.b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)

B.a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)等于c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)

C.ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差

D.試探電荷+qa點(diǎn)的電勢(shì)能小于在c點(diǎn)的電勢(shì)能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】平行正對(duì)極板A、B間電壓為U0,兩極板中心處均開有小孔.平行正對(duì)極板CD長均為L,板間距離為d,與AB垂直放置,B板中心小孔到C、D兩極板距離相等.現(xiàn)有一質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子從A板中心小孔處無初速飄入A、B板間,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示,恰好從D板的邊沿飛出.該粒子所受重力忽略不計(jì),板間電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng).

1)指出AB、CD四個(gè)極板中帶正電的兩個(gè)極板;

2)求出粒子離開B板中心小孔時(shí)的速度大小;

3)求出C、D兩極板間的電壓.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在如圖所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在著沿紙面方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),(具體方向未知),a、bc、d分別為兩條直徑的端點(diǎn),acbd,一帶正電的粒子從b點(diǎn)沿bd方向以速度射入電場(chǎng),只在電場(chǎng)力作用下,從c點(diǎn)飛出電場(chǎng),則下列說法正確的是(  )

A.粒子到達(dá)c點(diǎn)時(shí)的速度一定大于b點(diǎn)的速度

B.b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與a、d兩點(diǎn)間的電勢(shì)差一定相等

C.電場(chǎng)力一定對(duì)粒子做了正功

D.a點(diǎn)電勢(shì)一定高于c點(diǎn)電勢(shì)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,彈簧的一端固定在豎直墻上,質(zhì)量為M的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上,底部與水平面平滑連接,一個(gè)質(zhì)量為m(m<M)的小球從槽高h處開始自由下滑,下列說法正確的是( )

A. 在以后的運(yùn)動(dòng)過程中,小球和槽的水平方向動(dòng)量始終守恒

B. 在下滑過程中小球和槽之間的相互作用力始終不做功

C. 在下滑過程中,小球和槽組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒

D. 被彈簧反彈后,小球和槽的機(jī)械能守恒,但小球不能回到槽高h

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,平行導(dǎo)軌 均由傾斜和水平兩部分組成,相距為 。傾斜部分與水平面夾角為,虛線pq為兩部分的連接處。質(zhì)量為 、電阻為r的導(dǎo)體桿ef與導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)均為,且滿足 。在虛線pq右側(cè)空間分布有方向豎直磁場(chǎng)Ⅰ,其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 (豎直向下定為磁場(chǎng)的正方向)。式中為具有長度單位的常量;x為沿水平軌道向右的位置坐標(biāo),并定義pqx坐標(biāo)為0。將質(zhì)量為m、每邊電阻均為r、邊長為的正方形金屬框abcd用絕緣柔線懸掛于天花板上處,使ab邊保持水平,并用細(xì)導(dǎo)線將a、b兩點(diǎn)與導(dǎo)軌的兩端點(diǎn)Q、P相連,金屬框處于垂直與向里設(shè)置勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ垂直。將ef從傾斜軌道上距水平軌道高為h處由靜止釋放,為保持導(dǎo)體桿ef能在水平軌道上作勻速運(yùn)動(dòng),現(xiàn)給導(dǎo)體桿施加一x方向的水平作用力F。設(shè)ef經(jīng)過pq時(shí)沒有因速度方向改變產(chǎn)生能量損失,也不計(jì)其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對(duì)a、b兩點(diǎn)的作用力,金屬框始終保持靜止。求:

1)導(dǎo)體棒ef剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線框ab邊的電壓;

2)磁場(chǎng)Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足的條件;

3ef在水平軌道上前進(jìn)距離的過程中,力F所作的功。

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