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【題目】如圖,有一個在水平面上固定放置的氣缸,由a、b、c三個粗細不同的同軸絕熱圓筒組成,a、b、c的橫截面積分別為2S、S3S.已知大氣壓強為p0.兩絕熱活塞AB用一根長為4l的不可伸長的細線相連,兩活塞之間密封有溫度為T0的空氣,開始時,兩活塞靜止在圖示位置.現對氣體加熱,使其溫度緩慢上升,兩活塞緩慢移動,忽略兩活塞與圓筒之間的摩擦.求:

(i)加熱前被封閉氣體的壓強和細線中的拉力;

(ii)氣體溫度上升到多少時,其中一活塞恰好移至其所在圓筒與b圓筒連接處.

【答案】(1) , (2)

【解析】(i)由力的平衡條件可得

對活塞A:2P0S+F=2P1S

對活塞B:3P0S+F=3P1S

解得:P1=P0 F=0

(ii)對氣體加熱后,兩活塞將緩慢向右移動,活塞A將恰好移至其所在圓筒與b圓筒連接處,此過程中所研究氣體的壓強保持不變,由蓋.呂薩克定律得:

T1=T0

V1=2lS+2lS+3lS=7lS

V2=2lS+6lS=8lS

由以上式子聯立解得:

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如上圖所示為某自動控制系統的裝置示意圖,裝置中間有一個以v0=3m/s的速度逆時針勻速轉動的水平傳送帶,傳送帶左端點M與光滑水平面相切,PM比較長,水平面左側與一傾角=37°的光滑斜面平滑連接?拷泵娴锥说P點處安裝有自動控制系統,當小物塊b每次向右經過P點時都會被系統瞬時鎖定從而保持靜止。傳送帶N端與半徑r=0.8m的光滑四分之一圓弧相切,小物塊a從圓弧最高點由靜止下滑后滑過傳送帶,經過M點后控制系統會使靜止在P點的小物塊b自動解鎖,之后兩物塊發生第一次彈性碰撞。已知兩物塊的質量mb=2ma=2kg,兩物塊均可視為質點,物塊與傳送帶間的動摩擦因數=0.25,MN間的距離L=2m,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

(1)第一次碰撞前物塊a在傳送帶上運動的時間;

(2)第一次碰撞后物塊b在斜面上運動的時間(物塊b沖上斜面無機械能損失);

(3)兩物塊在第3次碰撞后到第4次碰撞前,物塊a在傳送帶上運動產生的摩擦熱。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖在半徑為R的圓周上均勻分布著六個不同的點電荷,則圓心O處的場強大小和方向為

A. ;由O指向F

B. ;由O指向F

C. ;由O指向C

D. ;由O指向C

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】

如圖甲所示,一光滑絕緣的水平軌道固定在離地某一足夠高度處,整個空間存在著水平向右的勻強電場。一質量為2m.不帶電的彈性小球A以速度v0沿水平軌道向右運動。軌進邊緣處鎖定一大小與A相同.質量為m、電荷量為-q的彈性小球B。兩球碰前瞬間解除對小球B的鎖定.己知該電場的場強為E=,重力加速度為g,兩球碰撞過程中電荷不犮生轉移,空氣阻力不計。

(1)求小球A、B第一次碰后瞬間的速度分別為v1v2多大;

(2)求兩球在下落過程中.第二次碰撞前的最大水平距離x;

(3)若在兩球第一次碰后瞬間,迅速撤去電場并同時在整個空間加一磁惑應強度大小為B=、方向垂直紙面向外的勻強進場.請在圖乙中定性畫出小球B此后的運動軌跡。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一傾斜的勻質圓盤繞垂直于盤面的固定對稱軸以恒定角速度ω轉動盤面上距離轉軸某處有一小物體與圓盤始終保持相對靜止,物塊與盤面間的動摩擦因數為μ(設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力),盤面與水平面的夾角為θ,重力加速度為g,

A. 小物體由最低點運動至最高點的過程中摩擦力逐漸減小

B. 小物體由最低點運動至最高點的過程中摩擦力逐漸增大

C. 小物體由最低點運動至最高點的過程中摩擦力沒有做功

D. 小物體在最低點與最高點所受的摩擦力的大小可能相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個細小金屬圓環,在范圍足夠大的磁場中豎直下落,磁感線的分布情況如圖,其中沿圓環軸線的磁場方向始終豎直向上。開始時圓環的磁通量為 ,圓環磁通量隨下落高度y變化關系為Φ=Φ01+ky)(k為比例常數,k>0)。金屬圓環在下落過程中的環面始終保持水平,速度越來越大,最終穩定為某一數值,稱為收尾速度。該金屬環的收尾速度為v,已知金屬圓環的電阻為R,忽略空氣阻力,關于該情景,以下結論正確的有( )

A. 金屬圓環速度穩定后,△t時間內,金屬圓環產生的平均感應電動勢大小為0 v

B. 金屬圓環速度穩定后金屬圓環的熱功率P=0v2/Rg

C. 金屬圓環的質量m=02v/R

D. 金屬圓環速度穩定后金屬圓環的熱功率P=0v2/R

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一根質量為m=0.04kg,電阻R=0.5Ω的導線繞成一個匝數為n=10匝,高為h=0.05m的矩形線圈,將線圈固定在一個質量為M=0.06kg,長度與線圈等長的小車上,如圖甲所示。線圈和小車一起沿光滑水平面并以初速度v1=2m/s進入垂直于紙面向里的有界勻強磁場,磁感應強度B=1.0T,運動過程中線圈平面和磁場方向始終垂直。小車的水平長度l=10cm,磁場的寬度d=20cm。

圖甲 圖乙

(1)求小車剛進入磁場時線圈中的電流方向和線圈所受安培力的大小

(2)求小車由位置2運動到位置3的過程中,線圈產生的熱量Q

(3)在圖乙中畫出小車從剛進磁場位置1運動到位置3的過程中速度v隨小車的位移x變化的圖像

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學在做研究勻變速直線運動實驗時,獲取了一條紙帶的一部分,01、234、56、7是計數點,每相鄰兩計數點間還有4個點(圖中未標出,打點頻率為50Hz),計數點間的距離如圖所示。由于粗心,該同學忘了測量3、4兩個計數點之間的距離。求:

1)其中6號計數點的瞬時速度的大小v6=________ m/s(保留三位有效數字)

2)利用逐差法處理數據,計算出滑塊的加速度a=________ m/s2 。(保留三位有效數字)

3)計數點34之間的距離是x4=____________cm。(保留三位有效數字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在水平桌面上平整鋪放一層光滑絕緣層,并固定好,在絕緣層上建立直角坐標系,在y軸上的A點和x軸上的B點間固定一個半徑為0.4m的內、外壁均光滑的絕緣細管,其圓心在y軸上的O′點,其坐標為(0、0.2m),且∠BO′O=60,如圖所示.現在第一象限和第四象限不同區域內加上豎直方向的四個勻強磁場,其分界面為圖中a、b、c所示,磁感應強度分別為B0、B1、B2、B0,將一直徑略小于絕緣管內徑的帶電荷量為1.0×10-4C、質量為1.2×10-5kg的帶正電小球,在A端以大小2.0m/s的速度垂直y軸射入細管中,此后小球從B端射出,并垂直通過界面c、a,又重新垂直y軸回到A端進入細管做周期性運動,已知重力加速度g=10m/s.求:

(1)小球在細管中運動時,細管對小球的作用力大小.

(2) B0、B1、B2的大小和方向.

(3)在運動的一個周期內,小球在經過第一、四象限的過程中,在區域ⅡⅢ內運動的總時間與在區域Ⅰ、Ⅳ內運動的總時間之比.

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