如图所示，一个左右都与汞气相通的固定直筒水平放置，内部横截面积为S=0.01m2．中间用两个活塞A和B封住一定质量的理想气体．A、B都可以沿圆筒无摩擦地左右滑动，但不漏气．A的质量可以不计，B的质量为M，并与一个劲度系数为5×103N/m的较大的弹簧相连．已知大气压P0=1×105Pa，平衡时，两个活塞间的距离L0=0.6m，现在保持温度不变，用水平外力使活塞A向右缓慢移动0.14m，求这个外力的大小． 分析 初态时，封闭气体的压强等于大气压，体积为SL0．用水平外力使活塞A向右缓慢移动0.14m，再以B为研究对象，结合弹簧的弹力，求得此时的压强，利用移动距离求得此时的体积，根据玻意耳定律求出弹簧的压缩量，在对整体分析求得外力F．
解答 解：对气体分析，开始时：P1=P0，V1=SL0，
用水平外力使活塞A向右缓慢移动0.14m，对B分析得：P气S=kx，得：P气=$\frac{kx}{S}$+P0，此时气体的状态变为：P2=P气，V2=[0.6-（0.14-x）]S=（0.46+x）S，
由玻意耳定律得：P1V1=P2V2，带入数据得：$1×1{0}^{5}×0.01×0.6=（\frac{5×1{0}^{3}x}{0.01}+1×1{0}^{5}）$×（0.46+x）×0.01
解得：x=0.04m
在对整体受力分析：F=kx，解得：F=5×103×0.04=200N
答：外力为200N
点评 本题考查了玻意耳定律与力学知识的综合，有一定难度．关键搞清初末状态，运用力学平衡和玻意耳定律综合求解．
手拉手全优练考卷系列答案科目：高中物理 来源： 题型：填空题
图示为一列沿x轴负方向传播的机械波，实线和虚线分别为t时刻和t+△t时刻的波形，B和C是横坐标分别为d和3d的两个质点．则t时刻质点B的振动方向为y轴正方向，该波的波速为$\frac{（6k+5）d}{2△t}$，（其中k=0，1，2，3…）．查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：多选题
| A． | 布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动 | |
| B． | 叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 | |
| C． | 不具有规则几何形状的物体一定不是晶体 | |
| D． | 氢气和氮气的温度相同时，它们的分子平均速率不相同 | |
| E． | 当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大 |
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科目：高中物理 来源： 题型：选择题
从倾角为θ的足够长的斜面上的A点，先后将同一小球以不同的初速度水平向右抛出．第一次初速度为v1，球落到斜面上的瞬时速度方向与斜面夹角为α1，第二次初速度为v2，球落到斜面上的瞬时速度方向与斜面夹角为α2，若v1＞v2，则（ ）| A． | α1＞α2 | B． | α1=α2 | C． | α1＜α2 | D． | 无法确定? |
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科目：高中物理 来源： 题型：解答题
如图所示，水平地面上放置着一辆上表面足够长的有动力小车B，小车的右端放置一小物体A（可看作质点）．物体A与小车B之间的动摩擦因数为μ=0.3．初始时，小车B与物体A都静止．现小车B以恒定的加速度a=4m/s2开始向右运动，这时物体A与小车B发生相对滑动，当小车的速度达到12m/s时，小车便以此速度开始做匀速运动．经过一段时间后，物体A相对小车B不再滑动．查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：解答题
如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答．查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：选择题
| A． | 线膨胀系数值无单位 | |
| B． | 所见杯中液体的膨胀量不是液体的真膨胀量 | |
| C． | 温度上升时，无论实心或空心的同材料球体均以相同的膨胀系数向外膨胀 | |
| D． | 若液体温度计内的液体与所用玻璃管内的液体膨胀系数相同，则无论温度上升或下降，所测量温度相同 |
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科目：高中物理 来源： 题型：选择题
| A． | 105KW | B． | 104KW | C． | 106KW | D． | 103KW |
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如图所示实验装置，甲重16N，乙重12N，静止时不计弹簧测力计自重，则弹簧测力计的示数是（ ）