题目内容
17．
如图所示，为厚度和质量不计，横截面积为S=10cm2的绝热气缸倒扣在水平桌面上，气缸内有一绝热的“T”型活塞固定在桌面上，活塞与气缸封闭一定质量的理想气体，开始时，气体的温度为T0=300K，压强为P=0.5×105Pa，活塞与气缸底的距离为h=10cm，活塞与气缸可无摩擦滑动且不漏气，大气压强为P0=1.0×105Pa．求：①此时桌面对气缸的作用力FN
②现通过电热丝给气体缓慢加热到T，此过程中气体吸收热量为Q=7J，内能增加了△U=5J，整过程活塞都在气缸内，求T的值．
分析 ①对气缸受力分析，受重力、内外气体的压力和支持力，根据平衡条件求解支持力；
②根据热力学第一定律求解气体对外做的功，求解出移动的距离，然后根据理想气体状态方程列式求解T的值．
解答 解：①对气缸受力分析，由平衡条件有：
FN+PS=P0S
解得：
FN=（P0-P）S=（1.0×105Pa-0.5×105Pa）×10×10-4m2=50N
②设温度升高至T时活塞距离气缸底H，则气体对外界做功：
W=P0△V=P0S（H-h），
由热力学第一定律：
△U=Q-W，
解得：H=12cm．
气体温度从T0升高到T的过程，由理想气体状态方程，得：
$\frac{PSh}{T_0}=\frac{{{P_0}SH}}{T}$
解得：
$T=\frac{{P}_{0}H}{Ph}{T}_{0}=\frac{1{0}^{5}×0.12}{0.5×1{0}^{5}×0.10}×300=720K$
答：①此时桌面对气缸的作用力为50N；
②现通过电热丝给气体缓慢加热到T，此过程中气体吸收热量为Q=7J，内能增加了△U=5J，整过程活塞都在气缸内，则T的值为720K．
点评 本题关键是根据平衡条件求解气压，根据热力学第一定律求解位移，然后结合理想气体状态方程列式求解，基础题目．
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2．
将某材料制成的长方体锯成A、B两块放在水平面上，A、B紧靠在一起，物体A的角度如图所示．现用水平方向的力F推物体B，使物体A、B保持原来形状整体沿力F的方向匀速运动，则（ ）
将某材料制成的长方体锯成A、B两块放在水平面上，A、B紧靠在一起，物体A的角度如图所示．现用水平方向的力F推物体B，使物体A、B保持原来形状整体沿力F的方向匀速运动，则（ ）| A． | 物体A只受一个摩擦力 | |
| B． | 物体B在水平方向受三个力的作用 | |
| C． | 物体A在水平方向受两个力的作用，合力为零 | |
| D． | 物体B对A的压力小于桌面对物体A的摩擦力 |
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6．
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如图所示，一质量为m的圆环套在一根固定的光滑竖直杆上，圆环通过细线绕过定滑轮O与质量为5m的钩码相连．竖直杆上有A、B、C三点，B为AC的中点，AO与竖直杆的夹角θ=53°，B点与定滑轮O在同一水平高度，滑轮与竖直杆相距为L，现将圆环从A点由静止释放，已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，下列说法正确的是（ ）| A． | 圆环下滑到B点时速度最大 | B． | 圆环下滑到C点时速度为零 | ||
| C． | 圆环下滑到B点时速度为2$\sqrt{gL}$ | D． | 砝码下降的最大距离为$\frac{L}{4}$ |
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