10.如圖所示,可沿氣缸壁自由活動(dòng)的活塞將密封的圓筒形氣缸分隔成A、B兩部分.活塞與氣缸頂部有一彈簧相連.當(dāng)活塞位于氣缸底部時(shí)彈簧恰好無形變.開始時(shí)B內(nèi)充有一定量的氣體,A內(nèi)是真空.B部分高度為L(zhǎng)1=0.1米、此時(shí)活塞受到的彈簧作用力與重力的大小相等.現(xiàn)將整個(gè)裝置倒置,達(dá)到新的平衡后B部分的高度L2等于多少?(設(shè)氣缸和外界導(dǎo)熱良好,氣體溫度保持不變)

分析 以氣體為研究的對(duì)象,可知?dú)怏w發(fā)生等溫變化,對(duì)活塞根據(jù)平衡求出壓強(qiáng),在找出氣體其他狀態(tài)參量,然后應(yīng)用玻意耳定律列式求解.

解答 解:設(shè)開始時(shí)B中氣體的壓強(qiáng)為P1,氣缸倒置達(dá)到平衡后氣體的壓強(qiáng)為P2,以活塞為研究的對(duì)象,由受力平衡可得:
P1S=kL1+Mg;
P2S+Mg=kL2
其中S是活塞的橫截面積,M是活塞的質(zhì)量,k為彈簧的勁度系數(shù),
由題可知開始時(shí):kL1=Mg
根據(jù)玻意耳定律得:P1SL1=P2SL2
聯(lián)立以上方程,得:L2=0.2m
答:整個(gè)裝置倒置后氣體的長(zhǎng)度是0.2m

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求氣體壓強(qiáng),分析清楚氣體狀態(tài)變化過程,求出氣體狀態(tài)參量,應(yīng)用玻意耳定律即可正確解題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.在觀看雙人花樣滑冰表演時(shí),觀眾有時(shí)會(huì)看到女運(yùn)動(dòng)員被男運(yùn)動(dòng)員拉著離開冰面在空中做水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng).已知通過目測(cè)估計(jì)拉住女運(yùn)動(dòng)員的男運(yùn)動(dòng)員的手臂和水平冰面的夾角約為45°,重力加速度為g=10m/s2,若已知女運(yùn)動(dòng)員的體重為35kg,據(jù)此可估算該女運(yùn)動(dòng)員( 。
A.受到的拉力約為350$\sqrt{2}$ NB.受到的拉力約為350 N
C.向心加速度約為20 m/s2D.向心加速度約為10$\sqrt{2}$ m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖所示,半徑為R圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),P為磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn).有無數(shù)帶有同樣電荷、具有同樣質(zhì)量的粒子在紙面內(nèi)沿各個(gè)方向以相同的速率通過P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,這些粒子均以相同的方向射出磁場(chǎng).射出邊界的位置均處于邊界的某一段圓弧上,這段圓弧的弧長(zhǎng)是圓周長(zhǎng)的$\frac{1}{3}$.
(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r1;
(2)將磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小從原來的B1變?yōu)锽2,結(jié)果相應(yīng)的弧長(zhǎng)變?yōu)樵瓉淼囊话,求此時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r2;
(3)求$\frac{{B}_{2}}{{B}_{1}}$等于多少.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.(多選)如圖所示,質(zhì)量相同的兩物體處于同一高度,A沿固定在地面上的光滑斜面下滑,B自由下落,最后到達(dá)同一水平面,則(不計(jì)一切阻力)( 。
A.下落過程,重力對(duì)兩物體做的功相同
B.下落過程,重力的平均功率相同
C.到達(dá)底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率PA<PB
D.到達(dá)底端時(shí)兩物體的速度相同

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.已知地球A和某一行星B的半徑之比為R1:R2=1:2,平均密度之比為ρ1:ρ2=4:1若地球表面的重力加速度為10m/s2,地球的第一宇宙速度是8km/s,則:
(1)B行星表面的重力加速度是多少?
(2)B行星的第一宇宙速度是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.一定質(zhì)量的理想氣體,經(jīng)圖所示方向發(fā)生狀態(tài)變化,在此過程中,下列敘述正確的是( 。
A.1→2氣體體積增大B.3→1氣體體積增大
C.2→3氣體體積不變D.3→1→2氣體體積不斷減小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過如圖所示過程變到狀態(tài)B,在此過程中氣體的密度(  )
A.一直變大B.先變小后變大C.一直變小D.先變大后變小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖所示,把一條導(dǎo)線平行地放在磁針的上方附近,當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時(shí),磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn).發(fā)現(xiàn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的物理學(xué)家是( 。
A.
牛頓
B.
愛因斯坦
C.
奧斯特
D.
居里夫人

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖所示,物塊質(zhì)量m=3kg,以速度v=2m/s水平滑上一靜止的平板車,平板車質(zhì)量M=12kg,物塊與平板車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,其他摩擦不計(jì)(g取10m/s2),求:
(1)物塊相對(duì)平板車靜止時(shí)物塊的速度;
(2)要使物塊在平板車上不滑下,平板車至少多長(zhǎng).

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