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【题目】如图所示,一绝热的薄壁气缸质量为m、底面积为S、深度为L,放在水平地面上,气缸与地面的动摩擦因数为μ。一轻质绝热活塞与轻杆连接固定在竖直墙上,轻杆保持水平,轻杆与活塞的作用力保持水平,活塞与气缸内壁密封且可无摩擦的自由滑动。缸内封闭有一定质量的理想气体,初时活塞位于距气缸底部处、缸内气压为p0、温度T0;现用缸内的加热装置对缸内气体缓慢加热,(外界大气压恒为p0,重力加速度为g,气缸与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力),求:

①气缸刚要开始相对地面滑动时,缸内气体的压强是多少?

②活塞刚滑动到气缸口时,缸内气体的温度是多少?

【答案】;②

【解析】

①对气缸受力分析,根据平衡条件可知

pS=p0S+μmg

解得

②在加热过程中,根据理想气体状态方程可知

解得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示xOy平面内,第一象限存在竖直向下、场强为E的匀强电场,第四象限某正方形区域存在垂直于纸面向里的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度为B,现从y轴上不同位置垂直于y轴向第一象限射入质量为m,带电量为+q的带电粒子(不计重力),这些粒子均从点进入第四象限,其中以最小速度进入第四象限的粒子从正方形某一顶点进入磁场,从另一顶点射出磁场,该粒子第二次经过x轴时速度方向与x轴垂直,求:

(1)从y轴射入的粒子其初速度v0与其所处的纵坐标y值满足的关系

(2)以最小速度进入磁场的粒子在磁场中运动的时间和正方形磁场区域的面积

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,粗糙固定斜面的倾角为θ,整个斜面处于垂直斜面向下的匀强磁场(大小未知)中,在斜面上有一根有效长度为L、质量为m水平放置的导体棒,当导线中电流为I1I2时,导体棒均能沿斜面匀速运动。已知电流I1I2的方向相同且I1<I2,重力加速度为g,则下列说法正确的是

A. 电流方向垂直纸面向外

B. 导体棒与斜面间的动摩擦因数为

C. 匀强磁场的磁感应强度大小为

D. 可能存在一个与I1I2大小不同的电流,使导体棒沿斜面做匀速直线运动

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,在水平固定放置的汽缸内,用不漏气的轻质活塞封闭有一定量的理想气体,开有小孔的薄隔板将气体分为AB两部分.活塞的横截面积为S,与汽缸壁之间无摩擦.初始时AB两部分体积相同,温度为T,大气压强为p0

(1)加热气体,使AB两部分体积之比达到1:2,求此时的温度T′;

(2)将气体温度加热至2T,然后在活塞上施加一向左的水平恒力F=5p0S,推动活塞,直至最终达到平衡,推动活塞过程中温度始终维持2T不变,求最终气体压强p′.

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【题目】为了测量物块AB之间的摩擦因数,在水平台面上将两个物块叠放,两物块上都固定一个拉力传感器,如图甲所示,连接B物块的绳子右端固定在竖直墙壁上。刚开始,两物块静止,两传感器示数都为零,现向左拉A物块的力F从零开始缓慢增大:

(1)某同学进行了如下的操作,你认为正确的是______

A.实验之前,直接把连接B物块的绳子竖直提起,记录下B物块悬空静止时传感器的示数F1

B.实验过程中,保证拉A的力F保持水平向左,不然会对测量的摩擦因数有影响

C.实验过程中,保证拉B的绳子保持水平,记录稳定时传感器2的示数F2

D.实验过程中,当A动起来之后,必须匀速向左拉出,加速拉出测量的摩擦因数会偏小

(2)实验过程中,传感器2的示数如图乙,刚开始的小段时间,传感器1有示数,而传感器2示数为零的原因是______,物块AB之间的摩擦因数是______(用题中符号表示)。

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【题目】如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下(方向不变),现使磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持静止。下列说法正确的是(  )

A.ab中的感应电流方向由ba

B.电阻R的热功率逐渐变小

C.ab所受的安培力逐渐减小

D.ab所受的静摩擦力保持不变

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【题目】刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一。图中所示的图线甲,乙分别为甲,乙两辆汽车在紧急刹车过程中的刹车距离x与刹车前的车速v的关系曲线,已知紧急刹车过程中车与地面间是滑动摩擦。据此可知,下列说法中正确的是

A. 以相同的车速开始刹车,甲车先停止运动

B. 乙车与地面间的动摩擦因数大,乙车的刹车性能好

C. 甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快,甲车的刹车性能好

D. 乙车受到地面的摩擦力大

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【题目】如图所示, 水平光滑导轨足够长,导轨间距为L,导轨间分布有竖直方向的匀强磁场,磁感应强度为B,导轨左端接有阻值为R的电阻,电阻两端接一理想电压表。一金属棒垂直放在导轨上,其在轨间部分的电阻为R 现用一物块通过跨过定滑轮的轻绳从静止开始水平牵引金属棒,开始时,物块距地面的高度为h,物块即将落地前的一小段时间内电压表的示数稳定为U。已知物块与金属棒的质量相等,不计导轨电阻和滑轮质量与摩擦,导轨始终与金属棒垂直且紧密接触,重力加速度为g求∶

(1)金属棒的最大速度v及物块的质量m

(2)棒从静止开始到物块刚要落地的过程中,电阻R上产生的热量Q

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【题目】如图所示,间距为L=、长为5.0m的光滑导轨固定在水平面上,一电容为C=0.1F的平行板电容器接在导轨的左端。垂直于水平面的磁场沿x轴方向上按(其中)分布,垂直x轴方向的磁场均匀分布。现有一导体棒横跨在导体框上,在沿x轴方向的水平拉力F作用下,以v=的速度从处沿x轴方向匀速运动,不计所有电阻,下面说法中正确的是

A. 电容器中的电场随时间均匀增大

B. 电路中的电流随时间均匀增大

C. 拉力F的功率随时间均匀增大

D. 导体棒运动至m处时,所受安培力为0.02N

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