16.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L1=0.2m.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)溫度不變.

分析 以氣體為研究的對(duì)象,由題知?dú)怏w發(fā)生了等溫變化,對(duì)活塞,根據(jù)平衡條件求出初態(tài)和末態(tài)氣體的壓強(qiáng),在找出氣柱的長度,然后應(yīng)用玻意耳定律列式求解.

解答 解:設(shè)開始時(shí)B中壓強(qiáng)為p1,氣缸倒置達(dá)到平衡后B中壓強(qiáng)為p2.分析活塞受力得:
p1S=kL1+Mg…①
p2S+Mg=kL2…②
其中S為氣缸橫截面積,M為活塞質(zhì)量,k為彈簧的倔強(qiáng)系數(shù).由題給條件有:
kL1=Mg…③
由玻意耳定律得:p1L1=p2L2…④
由以上各式得到:L22-L1L2-2L22=0…⑤
解得:L2=2L1=0.4m…⑥
答: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0.4m.

點(diǎn)評(píng) 本題要分析清楚氣體狀態(tài)變化過程,運(yùn)用力學(xué)知識(shí)求氣體的壓強(qiáng)是關(guān)鍵,應(yīng)用玻意耳定律解決這類問題.

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:計(jì)算題

6.一質(zhì)點(diǎn)由A點(diǎn)由靜止出發(fā)沿直線AB運(yùn)動(dòng),行程的第一部分是加速度大小為a1的勻加速運(yùn)動(dòng),接著做加速度大小為a2的勻減速直線運(yùn)動(dòng),抵達(dá)B點(diǎn)時(shí)恰好靜止,如果AB的總長度為s,試求質(zhì)點(diǎn)走完AB全程所用的時(shí)間t?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.下面描述的幾個(gè)速度中屬于瞬時(shí)速度的是(  )
A.一位同學(xué)參加50米決賽,用時(shí)5秒,他的速度為10m/s
B.身體感受外界刺激而形成的信號(hào)沿神經(jīng)傳播的速度大約為l00m/s
C.一輛違章闖紅燈汽車上速度計(jì)的示數(shù)為80km/h
D.一輛汽車從南澗開往昆明,用了4個(gè)小時(shí),速度約為95m/h

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.2016年9月6日太原晚報(bào)消息,為讓電動(dòng)汽車跑得更“歡”,太原未來五年將建5萬個(gè)充電樁.如圖所示為某新型電動(dòng)汽車試車時(shí)的v-t圖象,則下列說法中正確的是( 。
A.在0~6 s內(nèi),新型電動(dòng)汽車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)
B.在6~10 s內(nèi),新型電動(dòng)汽車處于靜止?fàn)顟B(tài)
C.在4 s末,新型電動(dòng)汽車向相反方向運(yùn)動(dòng)
D.在t=12 s末,新型電動(dòng)汽車的加速度為-1 m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

11.長為L的絕緣細(xì)線下系一帶正電的小球,其帶電荷量為Q,懸于O點(diǎn),如圖所示.當(dāng)在O點(diǎn)另外固定一個(gè)正電荷時(shí),如果球靜止在A處,則細(xì)線拉力是重力mg的兩倍.現(xiàn)將球拉至圖中B處(θ=60°),放開球讓它擺動(dòng),問:
(1)固定在O處的正電荷的帶電荷量為多少?
(2)擺球回到A處時(shí)懸線拉力為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.關(guān)于速度,下列說法錯(cuò)誤的是( 。
A.速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,既有大小,又有方向,是矢量
B.平均速度只有大小,沒有方向,是標(biāo)量
C.運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻或某一位置的速度,叫做瞬時(shí)速度,它是矢量
D.汽車上的速度計(jì)是用來測(cè)量汽車平均速度大小的儀器

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)物體由同種材料制成,靜止在粗糙的水平面上,m1<m2,在大小相等的兩個(gè)力F1和F2作用下沿力的方向移動(dòng)了相同距離.若F1做的功為W1,平均功率為P1,F(xiàn)2做的功為W2,平均功率為P2,則( 。
A.W1>W(wǎng)2,P1=P2B.W1<W2,P1=P2C.W1=W2,P1>P2D.W1=W2,P1<P2

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

5.隨著機(jī)動(dòng)車數(shù)量的增加,交通安全問題日益凸顯,分析交通違法事例,將警示我們遵守交通法規(guī),珍惜生命.如圖所示為某型號(hào)車緊急制動(dòng)時(shí)(假設(shè)做勻減速直線運(yùn)動(dòng))的v2-x圖象(v為貨車的速度,x為制動(dòng)距離),其中圖線1為滿載時(shí)符合安全要求的制動(dòng)圖象,圖線2為嚴(yán)重超載時(shí)的制動(dòng)圖象.某路段限速72km/h,是根據(jù)該型號(hào)貨車滿載時(shí)安全制動(dòng)時(shí)間和制動(dòng)距離確定的,現(xiàn)有一輛該型號(hào)的貨車嚴(yán)重超載并以54km/h的速度行駛.通過計(jì)算求解:
(1)求滿載時(shí)制動(dòng)加速度a1、嚴(yán)重超載時(shí)制動(dòng)加速度a2大;
(2)駕駛員緊急制動(dòng)時(shí),該型號(hào)嚴(yán)重超載的貨車制動(dòng)時(shí)間和制動(dòng)距離是否符合安全要求;
(3)若駕駛員從發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情到采取緊急制動(dòng)措施的反應(yīng)時(shí)間為1s,則該型號(hào)貨車滿載時(shí)以72km/h速度正常行駛的跟車距離至少應(yīng)為多遠(yuǎn)?

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

2.某同學(xué)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律.實(shí)驗(yàn)所需的器材有小車、砝碼、小桶、砂、細(xì)線、附有定滑輪的長木板、墊木、低壓交流電源、導(dǎo)線、紙帶、刻度尺.除了上述器材外,需要的器材還有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.
實(shí)驗(yàn)時(shí)他按照正確的步驟進(jìn)行了操作.在研究小車的加速度a與作用力F的關(guān)系時(shí),保持小車的質(zhì)量不變,他根據(jù)得出的若干組F和a的數(shù)據(jù),作出如圖2所示的a-F圖線,所得的圖線不過原點(diǎn),原因是平衡摩擦力過度;在研究小車的加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系時(shí),保持小車所受拉力不變,他根據(jù)得出的若干組a和M的數(shù)據(jù),作出如圖3所示的a-$\frac{1}{M}$圖線,所得圖線發(fā)生了彎曲,原因是砂和砂桶的質(zhì)量太大.

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