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气缸长为L=1m(气缸厚度可忽略不计),固定在水平面上,气缸中有横截面积为S=1...

气缸长为L=1m(气缸厚度可忽略不计),固定在水平面上,气缸中有横截面积为S=100cm2的光滑活塞封闭了一定质量的理想气体,当温度为t=27℃,大气压强为p=1×105 Pa时,气柱长为L=0.4m.现缓慢拉动活塞,拉力的最大值为F=500N,求:
(1)温度保持不变,能否将活塞从气缸中拉出;
(2)保持拉力的最大值不变,气缸中气体温度至少为多少摄氏度时,才能将活塞从气缸中拉出?

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(1)设汽缸足够长,F达最大值时活塞仍在气缸内,根据玻意耳定律求解出拉伸后的长度后比较即可; (2)根据理想气体状态方程列式求解即可. 【解析】 (1)设L有足够长,F达最大值时活塞仍在气缸内,设此时气柱长L2,气体压强p2 活塞受力平衡  p2=p-=0.5×105 Pa 根据气态方程(T1=T2),有    p1SL=p2SL2     解得L2=0.8m ∴L2<L  所以不能将活塞拉出  (2)保持F最大值不变,温度升高活塞刚到缸口时, 已知:L3=1m    p3=p2 根据理想气体状态方程,有 =    解得T3==K=375 K          t3=375-273=102℃ 答:(1)温度保持不变,不能将活塞从气缸中拉出; (2)保持拉力的最大值不变,气缸中气体温度至少为102摄氏度时,才能将活塞从气缸中拉出.
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考点分析:
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如图所示,在倾角为α的光滑斜面上放两个质量分别为m1和m2的带电小球A、B(均可视为质点),m1=2m2,相距为L.两球同时由静止开始释放时,B球的初始加速度恰好等于零.经过一段时间后,当两球距离为L′时,A、B的加速度大小之比为a1:a2=3:2,求L′:L=?
某同学求解如下:
由B球初始加速度恰好等于零,得初始时刻A对B的库仑斥力F=m2gsinα,当两球距离为L′时,A球的加速度a1=manfen5.com 满分网,B球的加速度a2=manfen5.com 满分网,由a1:a2=3:2,得F′=2.5m2gsinα,再由库仑力公式便可求得L′:L.
问:你同意上述解法吗?若同意,求出最终结果;若不同意,则说明理由并求出你认为正确的结果.
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manfen5.com 满分网如图所示为儿童娱乐的滑梯示意图,其中AB为斜面滑槽,与水平方向夹角为37°,BC为水平滑槽,与半径为0.2m的manfen5.com 满分网圆弧CD相切,ED为地面.已知通常儿童在滑槽上滑动时的动摩擦因数μ=0.5,A点离地面的竖直高度AE为2m,不计空气阻力,求:
(1)儿童由A处静止起滑到B处时的速度大小;
(2)为了儿童在娱乐时能沿CD圆弧下滑一段,而不会从C处平抛飞出,水平滑槽BC至少应有多长?(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
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光电计时器是一种用来研究物体运动规律的计时仪器.其结构如图甲所示,光电门中的a、b分别是光电计时器的光信号发射和接收装置.当有物体从a、b间通过时,光电计时器即可即时测得并记录该物体的挡光时间.由于物体经过光电门时间很短,因此可近似看做匀速运动,由此求出物体经过光电门时的速度.
现利用图乙所示的实验装置来测量滑块A与长木板间的动摩擦因数.图中d为安装在滑块A上挡光片的宽度,L是长木板在水平桌面上的投影,h是长木板左端的高度,s是1和2两个光电门之间的距离(与之连接的两个光电计时器没有画出).实验时,使滑块A从长木板的顶端滑下.
(1)试写出除上述量(d、L、h和s)外还需测量的物理量,并根据这些物理量写出滑块A沿斜面下滑时的加速度的表达式a=______,由此可进一步得到滑块A与长木板间动摩擦因数的表达式μ=______
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某同学设计并制作了一种温度计,其结构如图所示,玻璃泡A内封有一定质量的气体,与A相连的细管B插在水银槽中,管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度,即环境温度,并可由B管上的刻度直接读出(B管的体积与A泡的体积相比可略去不计).制作过程:将玻璃泡分别置于100℃与0℃的环境温度下,刻录下当时水银面的高度x,再以两次刻录下的刻度间距的manfen5.com 满分网为最小刻度,将B管全部画上均匀刻度线,温度计便制作好了.
为检查该装置的可行性与准确性,该同学在某一恒定的大气压下提供不同的环境温度,通过对B管上的温度刻度与当时实际温度进行对比,以确定该温度计的可行性与准确性,测量获得的数据及B管上的温度刻度如下表所示:
实际温度t(℃)-27275481100
汞柱高x(cm)25.820.4159.64.20.4
温度刻度t(℃)-31-423507796
该同学根据表格中提供的信息,进行了以下分析:
(1)由表格中数据可得B管内汞柱高x的变化大小和实际温度T的变化大小的比值恒定,其比值大小为C=______cm/K;
(2)该同学认为上一结果说明该温度计制作时在B管上画上均匀刻度线的方法是正确的.试从理论及实际两方面分析并证明这一制作方法的正确性.
(3)由表格中数据推断此时实际的大气压强值p=______cmHg.
(4)虽然温度计原理上正确,但实际温度却与管上的刻度之间出现了明显偏差,该同学分析出现这一现象的原因可能是由于制作温度计时的大气压p′与此时实际的大气压p不同,p′比p______(填“偏大”或“偏小”).说明这种温度计受环境大气压影响较大,为此该同学提出了修正方案,请写出修正后的实际温度表达式T=______(设已测量出的数据有温度测量值T、制作温度计时的大气压p′、测温时的大气压p).

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某实验小组在研究水果电池的特性时,采用了如图所示实验电路图,其中R为阻值范围0-99999.9Ω的电阻箱,将电键闭合,水果就会发电,实验的部分数据记录在表.
电阻箱R(Ω)5001000150020002500
电流表示数I(μA)182167153143133
(1)根据表中数据,在坐标图中画出该实验的manfen5.com 满分网I关系图象;
(2)根据图象确定该水果电池的内阻为______Ω;
(3)图线斜率的物理意义为______manfen5.com 满分网
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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