题目内容

【题目】如下图所示,一个上下都与大气相通的直圆筒,内部横截面的面积S=001m2,中间用两个活塞AB封住一定质量的理想气体,AB都可沿圆筒无摩擦地上、下滑动,但不漏气,A的质量可不计、B的质量为M,并与一劲度系数k=5×103N/m的较长的弹簧相连。已知大气压强p0=1×105Pa,平衡时两活塞间的距离l0=06m。现用力压A,使之缓慢向下移动一定距离后保持平衡。此时,用于压A的力F=5×102N。假定气体温度保持不变,求:

1此时两活塞间的距离。

2活塞A向下移的距离。

3大气压对活塞A和活塞B做的总功。

【答案】104m 203m 3200J

【解析】

试题分析: 1活塞A受压向下移动的同时活塞B也向下移动已知达到平衡时F=5×102N

p=p0+F/S=15×105Pa 2分

p0 l0S=plS l=04m 2分

2当气体的压强为p0弹簧受B的作用而有一定的压缩量当气体的压强变为p0+F/S时弹簧增加的压缩量就是B向下移动的距离x由胡克定律:

F=kx x=01m 2分

设A向下移动的距离为y l = l0+x- y 得: y=03m 2分

3 W=Pl-l0 s =200J 2分

考点: 理想气体状态方程。

练习册系列答案
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【题目】某物理课外小组利用图a中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中,置于实验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮;轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均为0010kg。实验步骤如下:

1将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物快,使小车和钩码可以在木板上匀速下滑。

2将n依次取n=1,2,3,4,5个钩码挂在轻绳右端,其余N-n个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车,同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s,绘制s-t图像,经数据处理后可得到相应的加速度a。

3对应于不同的n的a值见下表。n=2时的s-t图像如图b所示;由图b求出此时小车的加速度保留2位有效数字,将结果填入下表。

n

1

2

3

4

5

020

058

078

100

4利用表中的数据在图c中补齐数据点,并作出a-n图像。从图像可以看出:当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比。

5利用a–n图像求得小车空载的质量为_______kg保留2位有效数字,重力加速度取g=98 m·s–2

6若以“保持木板水平”来代替步骤1,下列说法正确的是_______填入正确选项前的标号

Aa–n图线不再是直线

Ba–n图线仍是直线,但该直线不过原点

Ca–n图线仍是直线,但该直线的斜率变大

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