【題目】如圖所示，一個直立的氣缸由截面積不同的兩個圓筒組成，活塞A、B用一根長為2L的不可伸長的輕繩連接，它們可以在筒內(nèi)無摩擦地上、下滑動，它們的截面積分別為SA=30cm2，SB=15cm2，活塞B的質(zhì)量mB=1kg。A、B之間封住一定質(zhì)量的理想氣體，A的上方和B的下方均與大氣相通，大氣壓始終保持為P0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s。求：

（i）初狀態(tài)氣缸內(nèi)氣體溫度T1=540K，壓強P1=1.2×105Pa，此時輕繩上的拉力大��；

（ⅱ）當(dāng)氣缸內(nèi)氣體溫度緩慢降低到T2=330K時，A、B活塞間輕繩的拉力大小。

【答案】(1) 40N (2) 25N

【解析】試題分析：設(shè)繩中張力為 F1，對活塞 B受力分析列平衡方程即可求出此時輕繩上的拉力大小；氣體先經(jīng)歷等壓降溫，體積減小，A、B一起向下緩慢移動，找出初末狀態(tài)，結(jié)合蓋呂薩克定律和查理定理和平衡方程即可求出A、B活塞間輕繩的拉力大小。

（�。┰O(shè)繩中張力為 F1

對活塞 B受力分析：

解得：F1=40N

（ⅱ）氣體先經(jīng)歷等壓降溫，體積減小，A、B一起向下緩慢移動，設(shè)當(dāng) A剛達氣缸底部

時對應(yīng)的溫度為 T1′，

則

解得：T1′=360K

溫度繼續(xù)降低，氣體經(jīng)歷等容降溫，壓強變小，當(dāng)溫度 T2=330K時，設(shè)對應(yīng)的氣體壓強為 P2，

則 ：

得：P2=1.1×105Pa

對活塞 B受力分析:

可得此時繩中張力 F2=（P2-P0）SB+mBg=25N

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】如圖甲是“研究平拋運動”的實驗裝置圖，乙是實驗后在白紙上作的圖。

甲 乙

(1)在甲圖上標(biāo)出O點及Ox、Oy軸，并說明這兩條坐標(biāo)軸是如何作出的。

答：____。

(2)固定斜槽軌道時應(yīng)注意使____。

(3)實驗過程中需經(jīng)過多次釋放小球才能描繪出小球平拋運動的軌跡，實驗中應(yīng)注意____。

(4)計算小球平拋初速度的公式為=____，根據(jù)圖乙給出的數(shù)據(jù)，可計算出=____m/s。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖．現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平．回答下列問題：

(1)為完成此實驗，除了所給的器材，還需要的器材有________．(填入正確選項前的字母)

A．米尺 B．秒表

C．0～12 V的直流電源 D．0～12 V的交流電源

(2)實驗中系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因是_______________________________________________

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示固定的傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點，開始時彈簧處于原長h。讓圓環(huán)無初速沿桿滑下，滑到桿的底端時速度為零．則在圓環(huán)下滑過程中(　　).

A. 圓環(huán)機械能守恒

B. 彈簧的彈性勢能先增大后減少

C. 彈簧的彈性勢能變化了mgh

D. 彈簧的彈性勢能最大時圓環(huán)動能最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖中兩條平行虛線之間存在勻強磁場，虛線間的距離為l，磁場方向垂直紙面向里。abcd是位于紙面內(nèi)的梯形線圈，ad與bc間的距離也為l。t=0時刻，bc邊與磁場區(qū)域邊界重合，如圖所示�，F(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域。取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流為正，則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖線可能是（ ）

A. A B. B C. C D. D

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一人駕著小船渡過一條兩岸平直、河水均勻流動大河，水流速度恒為6m/s。去程時船頭指向始終與河岸垂直，航時8s；回程時行駛路線與河岸垂直，航時10s。船在靜水中的速度大小相同，則下列正確的是( )

A. 船在靜水中的速度為12 m/s

B. 去程時登陸點距出發(fā)點正對岸下游48m處

C. 回程時船的路程為80m

D. 去程船合速度方向與返程時船頭指向相反

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊靜止在粗糙水平臺階上，離臺階邊緣O點的距離s=8m，它與水平臺階表面的動摩擦因數(shù)μ=0.2，在臺階右側(cè)固定一個弧形擋板，以O點為原點建立平面直角坐標(biāo)系xOy，現(xiàn)有F=6N的水平恒力拉小物塊，g取10m/s2。

(1)若小物塊在到達O點之前拉力F就已經(jīng)撤去，最后小物塊剛好能運動到O點，求撤去拉力F的位置距O點的距離；

(2)若小物塊剛到達O點時撤去拉力F，小物塊擊中擋板時速度方向與水平方向成450，求小物塊擊中擋板上的位置坐標(biāo)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年平昌冬季運動會雪橇運動,其簡化模型如圖所示:傾角為=37°的直線雪道AB與曲線雪道BCDE在B點平滑連接,其中A、E兩點在同一水平面上,雪道最高點C所對應(yīng)的圓弧半徑R=10m,B、C兩點距離水平面AE的高度分別為h1=18m與h2=20m,雪橇與雪道各處的動摩擦因數(shù)均為=0.1,運動員可坐在電動雪橇上由A點從靜止開始向上運動,若電動雪橇以恒定功率1.2KW工作10s后自動關(guān)閉,則雪橇和運動員(總質(zhì)量m=50kg)到達C點的速度為2m/s,到達E點的速度為10m/s.已知雪橇運動過程中不脫離雪道且sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,求:

(1)雪在C點時對雪道的壓力;

(2)雪橇在BC段克服摩擦力所做的功;

(3)若僅將DE改成與曲線雪道CD平滑相接的傾斜直線雪道(如圖中虛線所示),求雪橇

到E點時速度為多大?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】額定功率為80kw的汽車，在平直公路上行駛的最大速度是20m/s．汽車的質(zhì)量是2t，如果汽車從靜止開始做勻加速直線運動，加速度的大小是2m/s2，運動過程中阻力不變（g=10m/s2）求：

（1）汽車受到的阻力有多大？

（2）3s末汽車的瞬時功率是多大？

（3）汽車維持勻加速運動的時間是多少？

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同步練習(xí)冊答案