[题目]如图所示.内壁光滑长度为4L.横截面积为S的汽缸A.B.A水平.B竖直固定.之间由一段容积可忽略的细管相连.整个装置置于温度27℃.大气压为p0的环境中.活塞C.D的质量及厚度均忽略不计.原长3L.劲度系数的轻弹簧.一端连接活塞C.另一端固定在位于汽缸A缸口的O点.开始活塞D距汽缸B的底部为3L．后在D上放一质量为的物体.求:①稳定后活塞D下� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，内壁光滑长度为4L、横截面积为S的汽缸A、B，A水平、B竖直固定，之间由一段容积可忽略的细管相连，整个装置置于温度27℃、大气压为p0的环境中，活塞C、D的质量及厚度均忽略不计。原长3L、劲度系数的轻弹簧，一端连接活塞C、另一端固定在位于汽缸A缸口的O点。开始活塞D距汽缸B的底部为3L．后在D上放一质量为的物体。求：

①稳定后活塞D下降的距离；

②改变汽缸内气体的温度使活塞D再回到初位置，则气体的温度应变为多少?

【答案】（i）（ii）377℃

【解析】试题分析：（1）开始时被封闭气体的压强为P1=P0，活塞C距气缸A的底部为l，被封气体的体积为4lS，重物放在活塞D上稳定后，被封气体的压强为： ;

活塞C将弹簧向左压缩了距离l1，则活塞C受力平衡，有：

根据玻意耳定律，得：

解得： ;

活塞D下降的距离为：

（2）升高温度过程中，气体做等压变化，活塞C的位置不动，最终被封气体的体积为（4l+l1）S，对最初和最终状态，根据理想气体状态方程得

解得：t2＝377℃

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B．若是电火花计时器，应该使用220V的交流电源

C．选接通电源，再释放小车

D．该实验所需要的测量工具是秒表和刻度尺

（2）计数点2对应的瞬时速度大小为 m/s；

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（1）若该粒子沿y轴负方向入射后，恰好能经过x轴上的A（a,0）点，求粒子速度的大小。

（2）若该粒子以速度v沿y轴负方向入射的同时，一不带电的小球从x轴上方某一点平行于x轴向右抛出，二者经过时恰好相遇，求小球抛出点的纵坐标。

（3）如图乙所示，在此空间再加入沿y轴负方向、大小为E的匀强电场，让该粒子改为从O点静止释放，研究表明：粒子在xOy平面内将做周期性运动，其周期，且在任一时刻，粒子速度的水平分量与其所在位置的y轴坐标绝对值的关系为。若在粒子释放的同时，另有一不带电的小球从x轴上方某一点平行于x轴向右抛出，二者经过时间恰好相遇，求小球抛出点的纵坐标。