题目内容
【题目】如图所示,马桶吸由皮吸和汽缸两部分组成,下方半球形皮吸空间的容积为1000 cm3,上方汽缸的长度为40 cm,横截面积为50 cm2。小明在试用时,用手柄将皮吸压在水平地面上,皮吸中气体的压强等于大气压。皮吸与地面及活塞与汽缸间密封完好不漏气,不考虑皮吸与汽缸的形状变化,环境温度保持不变,汽缸内薄活塞、连杆及手柄的质量忽略不计,已知大气压强p0=1.0×105 Pa,g=10 m/s2。
①若初始状态下活塞位于汽缸顶部,当活塞缓慢下压到汽缸皮吸底部时,求皮吸中气体的压强;
②若初始状态下活塞位于汽缸底部,小明用竖直向上的力将活塞缓慢向上提起20 cm高度保持静止,求此时小明作用力的大小。
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【答案】①3×105 Pa ②250 N
【解析】
①以汽缸和皮吸内的气体为研究对象,开始时封闭气体的压强为p0,
体积:
V1=1000 cm3+40×50 cm3=3000 cm3
当活塞下压到汽缸底部时,设封闭气体的压强为p,体积为V2=1000 cm3,
由玻意耳定律:p0V1=p2V2
解得:
p2=3p0=3×105 Pa
②以皮吸内的气体为研究对象,开始时封闭气体的压强为p0,体积为V2=1000 cm3,活塞缓慢向上提起20 cm高度保持静止时,设小明作用力的大小为F,封闭气体的压强为p3,体积为:
V3=1000 cm3+20×50 cm3=2000 cm3
由玻意耳定律有:p0V2=p3V3
又有:F+p3S=p0S
解得:
F=250 N
【题目】电动平衡车因为其炫酷的操作,被年轻人所喜欢,变成了日常通勤的交通工具。平衡车依靠人体重心的改变,来实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作。下表所示为某款电动平衡车的部分参数,若平衡车以最大速度行驶时,电机恰好达到额定功率,则下列说法中正确的是( )
电池输出电压 | 36 V | 电池总容量 | 50000 mA·h |
电机额定功率 | 900 W | 最大速度 | 15 km/h |
充电时间 | 2~3小时 | 百公里标准耗电量 | 6 kW·h |
A.电池最多输出的电能约为1800 J
B.充满电的平衡车以额定功率行驶的最长时间约为2 h
C.该平衡车以最大速度行驶时牵引力约为60 N
D.该平衡车在标准情况下能骑行的最大里程约为3 km