如圖所示,在兩端足夠長的敞口容器中,有兩個可以自由移動的光滑活塞A和B,中間封有空氣.現(xiàn)有一塊粘泥C以Ek0的動能沿水平方向飛撞到A并粘在一起向右運動,由于活塞的壓縮,使密封氣體的內能增加.設A、B、C質量相等,不計被封氣體的質量,則密封氣體在絕熱狀態(tài)變化過程中,內能增加量的最大值是多少?

Ek0


解析:

粘泥C飛撞到A并粘在一起的瞬間,認為二者組成的系統(tǒng)動量守恒.

設C的初速度為v0,末速度為v1,則有mv0=2mv1

在A、C一起向右運動的過程中,A、B間的氣體被壓縮,壓強增大,所以活塞A將做減速運動,而活塞B將由靜止開始做加速運動.當A、B速度相等時內能最大,設此時速度為v2,此過程中A、B、C組成的系統(tǒng)動量守恒.得:

mv0=3mv2

由能的轉化和守恒定律可得,在氣體壓縮過程中,系統(tǒng)動能的減少量等于氣體內能的增加量,即:

ΔE=·2mv12-·3mv22

解得:ΔE=×mv02=.

練習冊系列答案
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如圖所示,在同一水平面內兩根固定的平行光滑的金屬導軌M、N相距為0.4m,在導軌上放置一根阻值為0.1Ω的導體棒ab,ab與導軌垂直,且接觸良好.電阻R=0.4Ω,勻強磁場的磁感應強度為0.1T,用與導軌平行的力F拉ab,使它以v=5m/s的速度勻速向右運動,若不計其他電阻,導軌足夠長,求:
(1)流過導體棒的電流的方向與大小
(2)導體棒ab兩端的電勢差Uab為多少
(3)拉力F的大。

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(1)通過棒cd的電流I是多大,方向如何?
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4
4
s小球從管的N端穿出.若此空心管的N端距離地面高為64m,欲使在空心管到達地面時小球剛好進入管內,在其他條件不變的前提下,則小球初速度大小為
32m/s
32m/s

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