题目内容
如图所示,一个固定的绝热汽缸通过绝热活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞通过两端有转轴的杆AB与圆盘边缘连接,半径为R的圆盘绕固定转动轴O点以角速度ω逆时针匀速转动,形成活塞水平左右振动.则从图示位置起,圆盘转过90°过程中,汽缸内气体内能 (填“增大”、“减小”或“不变”),在图示位置,杆与水平线AO夹角为θ,AO与BO垂直,则此时活塞速度为 .
分析:根据B点的移动可得出A的移动,再根据热力学第一定律可得出汽缸内气体内能的变化;由运动的合成与分解的知识可得出AB杆的速度,再分析A点可得出活塞的速度.
解答:解;由图示位置转过90°的过程中,由图可知,B点右移,带动活塞右移,气体对外做功,由热力学第一定律可得,气体内能将减小;
在图示位置时,B点的合速度vB=ωR,沿切线方向;则沿AB杆的分速度为v1=
; 而在A点沿汽缸方向的分量v2=vcosθ; 故活塞的速度为ωR;
故答案为:减小;ωR
在图示位置时,B点的合速度vB=ωR,沿切线方向;则沿AB杆的分速度为v1=
v |
cosθ |
故答案为:减小;ωR
点评:本题将曲线运动和热学联系在一起,要求能正确的做好速度的分解,明确合运动与分运动的关系.
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