[题目]如图甲.用细管连接的两个完全相同的竖直气缸a.b内装有理想气体.气缸长均为L.将两气缸隔开的薄活塞的质量为m.横截面积为S.此时活塞恰好没有与气缸a底部接触.现将气缸缓慢转动至图乙位置.转动后重新平衡时活塞在气缸a中向下移动的距离为.重力加速度大小为g.整个装置均由导热性能良好的材料制成.活塞可在气缸a内无摩擦地滑动.不计活塞的厚度� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】如图甲，用细管连接的两个完全相同的竖直气缸a、b内装有理想气体，气缸长均为L，将两气缸隔开的薄活塞的质量为m、横截面积为S，此时活塞恰好没有与气缸a底部接触（图甲中所示位置）。现将气缸缓慢转动至图乙位置，转动后重新平衡时活塞在气缸a中向下移动的距离为。重力加速度大小为g，整个装置均由导热性能良好的材料制成，活塞可在气缸a内无摩擦地滑动，不计活塞的厚度以及连接两气缸的细管容积，转动过程中气体的温度恒为T0。

(1)求转动前气缸a中气体的压强pa；

(2)若转动时环境温度同时改变，使得再次平衡时活塞恰好位于气缸a的正中间位置，则此时温度为多少？

(3)请计算判断转动后能否通过改变环境的温度，使得再次平衡时活塞回到气缸a与细管连接处且恰未接触。

【答案】(1)；(2)；(3)不能实现

【解析】

(1)图甲状态下对活塞分析

图乙状态下对活塞分析

从图甲状态到图乙状态，由玻意耳定律可得，对a气缸内气体

对b气缸内气体

联立方程解得

(2)由气体状态方程可得，对a气缸内气体

对b气缸内气体

联立方程解得

(3)若从图甲状态到最终状态，两气缸体积没有变化，根据查理定律可得，对a气缸内气体

对b气缸内气体

解得

因此该过程不能实现。

练习册系列答案

（ⅰ）挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；

（ⅱ）取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑，测出加速度a；

（ⅲ）改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到的关系。

①实验获得如图所示的纸带，计数点a、b、c、d、e、f间均有四个点未画出，则在打d点时小车的速度大小_____（保留两位有效数字）；

②需要满足条件的方案是_____（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）；在作图象时，把作为F值的是_____（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）。

【题目】如图所示，两个平行光滑金属导轨AB、CD固定在水平地面上，其间距L=0.5m，左端接有阻值R=3的定值电阻。一根长度与导轨间距相等的金属杆順置于导轨上，金属杆的质量m=0.2kg,电阻r=2，整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度大小B=4T的匀强磁场中，t=0肘刻，在MN上加一与金属杆垂直，方向水平向右的外力F，金属杆由静止开始以a=2m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，2s末撤去外力F，运动过程中金属杆与导轨始终垂直且接触良好。（不计导轨和连接导线的电阻，导轨足够长)求：

(1)1s末外力F的大小；

(2)撤去外力F后的过程中，电阻R上产生的焦耳热。

【题目】两物块、并排放在水平地面上，且两物块接触面为竖直面，现用一水平推力作用在物块上，使、由静止开始一起向右做匀加速运动，如图甲所示，在、的速度达到时，搬去推力。已知、质量分别为、，与水平面间的动摩擦因数为，与地面没有摩擦，物块运动的图象如图乙所示。取，求：

（1）推力的大小。

（2）物块刚停止运动时，物块、之间的距离。

【题目】某实验小组在实验室中用如图甲所示的装置完成“用单摆测定重力加速度”的实验。

(1)下表是该实验小组记录的3组实验数据，并做了部分计算处理。

组次	1	2	3
摆长L/cm	80.00	90.00	100.00
50次全振动所用的时间t/s	90.0	95.5	100.5
振动周期T/s	1.80	1.91
重力加速度g/（m·s-2）	9.74	9.73

请计算出第3组实验中的T=________s，g=___________；（保留三位有效数字）

(2)若实验测出的加速度与真实值相比偏大，则可能的原因是_______________（至少写出一条）；

(3)某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图乙所示。由于家里只有一根量程为40cm的刻度尺，于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长。实验中，当O、A间细线的长度分别为l1和l2时，测得相应单摆的周期为T1、T2，由此可得重力加速度g=__________（用l1、l2、T1、T2表示）。