【題目】粗糙水平面上放置一端開口的圓柱形氣缸，氣缸內(nèi)長(zhǎng)L=0.9m，內(nèi)橫截面積S=0.02m2，內(nèi)部一個(gè)厚度可以忽略的活塞在氣缸中封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與一個(gè)原長(zhǎng)為l0=0.2m的彈簧相連，彈簧左端固定于粗糙的豎直墻上。當(dāng)溫度T0=300K時(shí)，活塞剛好在氣缸開口處，彈簧處于原長(zhǎng)。緩慢向左推動(dòng)氣缸，當(dāng)氣缸運(yùn)動(dòng)位移x=0.2m時(shí)，彈簧彈力大小為F=400N，停止推動(dòng)，氣缸在摩擦力作用下靜止。已知大氣壓強(qiáng)為P0=1.0×105Pa，氣缸內(nèi)壁光滑。

（ⅰ）求彈簧的勁度系數(shù)k的大��；

（ⅱ）此后，將溫度降低到T'時(shí)，彈簧彈力大小仍為F=400N，氣缸一直未動(dòng)，求T'。

【答案】（ⅰ）8×103N/m（ⅱ）173.3K

【解析】（ⅰ）設(shè)彈簧勁度系數(shù)為k，彈簧后來長(zhǎng)度為l1，則彈簧彈力

初始狀態(tài)：

移動(dòng)后氣體壓強(qiáng)

移動(dòng)后氣體體積

根據(jù)玻意耳定律，有：

解得：

（ⅱ）降溫后彈簧長(zhǎng)度為l2，則

降溫后壓強(qiáng)

降溫后體積

由氣體狀態(tài)方程

解得： 。

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】某照明電路出現(xiàn)故障，其電路如圖1所示，該電路用標(biāo)稱值12V的蓄電池為電源，導(dǎo)線及其接觸完好。維修人員使用已調(diào)好的多用表直流50V擋檢測(cè)故障。他將黑表筆接在c點(diǎn)，用紅表筆分別探測(cè)電路的a、b點(diǎn)。

①斷開開關(guān)，紅表筆接a點(diǎn)時(shí)多用表指示如圖2所示，讀數(shù)為________V，說明________正常(選填：蓄電池、保險(xiǎn)絲、開關(guān)、小燈)。

②紅表筆接b點(diǎn)，斷開開關(guān)時(shí)，表針不偏轉(zhuǎn)，閉合開關(guān)后，多用表指示仍然和圖2相同，可判定發(fā)生故障的器件是________。(選填：蓄電池、保險(xiǎn)絲、開關(guān)、小燈)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置著一根長(zhǎng)直導(dǎo)線，電流方向垂直紙面向外，a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn)，在這四點(diǎn)中

A. a、b兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同

B. c、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等

C. a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大

D. b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩水平放置的平行金屬板a、b，板長(zhǎng)L=0.2m，板間距d=0.2m．兩金屬板間加可調(diào)控的電壓U，且保證a板帶負(fù)電，b板帶正電，忽略電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)．在金屬板右側(cè)有一磁場(chǎng)區(qū)域，其左右總寬度s=0.4m，上下范圍足夠大，磁場(chǎng)邊界MN和PQ均與金屬板垂直，磁場(chǎng)區(qū)域被等寬地劃分為n（正整數(shù)）個(gè)豎直區(qū)間，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=5×10﹣3T，方向從左向右為垂直紙面向外、向內(nèi)、向外…．在極板左端有一粒子源，不斷地向右沿著與兩板等距的水平線OO′發(fā)射比荷=1×108C/kg、初速度為v0=2×105m/s的帶正電粒子．忽略粒子重力以及它們之間的相互作用．

（1）當(dāng)取U何值時(shí)，帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的速度偏向角最大；

（2）若n=1，即只有一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)間，其方向垂直紙面向外，則當(dāng)電壓由0連續(xù)增大到U過程中帶電粒子射出磁場(chǎng)時(shí)與邊界PQ相交的區(qū)域的寬度；

（3）若n趨向無窮大，則偏離電場(chǎng)的帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如下圖所示，質(zhì)量為M的“U”形金屬導(dǎo)軌放置在傾角為30°的光滑斜面上，導(dǎo)軌間距為d，導(dǎo)軌間存在垂直斜面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)軌上垂直于導(dǎo)軌平放質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒，跨過滑輪的細(xì)繩一端懸掛質(zhì)量為m0的物塊，另一端通過平行于斜面的細(xì)繩連接導(dǎo)體棒，已知m0=3m，M=4m，重力加速度為g，導(dǎo)體棒電阻為R，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒之間的摩擦力不計(jì)，運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒未滑出導(dǎo)軌，導(dǎo)軌與物塊均未落地。

（1）若導(dǎo)軌固定，由靜止釋放導(dǎo)體棒，求導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的最大速度的大��；

（2）若將導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒同時(shí)由靜止釋放，導(dǎo)軌沿斜面向下運(yùn)動(dòng)達(dá)到最大速度v1時(shí)，求導(dǎo)體棒的速度v2和加速度a2。

（3）在導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中選擇不同時(shí)刻釋放導(dǎo)軌，導(dǎo)軌可能由靜止沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，也可能由靜止沿斜面向上運(yùn)動(dòng)。要保證任何時(shí)刻釋放導(dǎo)軌都能由靜止沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，求斜面傾角的取值范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，下端封閉、上端開口、內(nèi)壁光滑的細(xì)玻璃管豎直放置，管底有一帶電的小球。整個(gè)裝置水平勻速向右運(yùn)動(dòng)，垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入方向水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，由于外力的作用，玻璃管在磁場(chǎng)中的速度保持不變，最終小球從上端口飛出，則從進(jìn)入磁場(chǎng)到小球飛出端口前的過程中（ ）

A．小球帶正電荷 B．小球做類平拋運(yùn)動(dòng)

C．洛侖茲力對(duì)小球做正功 D．管壁的彈力對(duì)小球做正功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】航母上飛機(jī)彈射起飛是利用電磁驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。電磁驅(qū)動(dòng)原理如圖所示，當(dāng)固定線圈上突然通過直流電流時(shí)，線圈左側(cè)的金屬環(huán)被彈射出去�，F(xiàn)在固定線圈左側(cè)同一位置，先后放有分別用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成形狀、大小相同的兩個(gè)閉合環(huán)，已知電阻率。合上開關(guān)S的瞬間，則 （ ）

A. 從左側(cè)看環(huán)中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向

B. 銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力

C. 若將銅環(huán)放置在線圈右方，銅環(huán)將向右運(yùn)動(dòng)

D. 電池正負(fù)極調(diào)換后，金屬環(huán)不能向左彈射

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，質(zhì)量m1=4kg的足夠長(zhǎng)的木板靜止在光滑水平面上，質(zhì)量m2=1kg的小物塊靜止在長(zhǎng)木板的左端．現(xiàn)對(duì)小物塊施加一水平向右的作用力F，小物塊和長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)的速度圖象如圖乙所示．2s后，撤去F，g取10m/s2 ．求：

(1)小物塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

(2)水平力的大小F；

(3)撤去F后，小物塊和長(zhǎng)木板構(gòu)成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物理學(xué)習(xí)小組中同學(xué)們故了以下實(shí)驗(yàn).

(1)甲同學(xué)用下列器材測(cè)定一電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。

A.待測(cè)電池組(電動(dòng)勢(shì)約3V，內(nèi)阻約1Ω)

B.定值電阻(R0=5Ω)

C.電阻箱(0～99.9Ω)

D.電壓表(0～3V，內(nèi)阻5kΩ)

E.開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干

①為了精確測(cè)定電池組的內(nèi)阻，請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟嫵鰧?shí)驗(yàn)電路圖_______

②該同學(xué)正確測(cè)量后描繪出如圖2所示的圖像，則可知該電池組的電動(dòng)勢(shì)為E=_______V，內(nèi)阻為r=___Ω.(保留兩位有效數(shù)字)

(2)乙同學(xué)將已知伏安特性曲線(如圖1)的小燈泡與乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)中的定值電阻串聯(lián)接在乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)中的電源兩端組成閉合回路，則小燈泡的實(shí)際功率為_____W.(保留兩位有效數(shù)字)

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