【題目】科研人員設計如圖所示模型進行實驗，M、N為兩個相同汽缸水平放置，左側(cè)是底部，右側(cè)是頂部，都是導熱的，其余部分都絕熱，汽缸左側(cè)和右側(cè)均有細管連通，右側(cè)的細管帶有閥門K。兩汽缸的容積均為V0，汽缸中分別有A、B兩個絕熱活塞(質(zhì)量不計，厚度可忽略)，活塞由不同的磁性材料制成，均受到左側(cè)各自氣缸底部給予的平行于側(cè)壁的恒定的磁力作用，磁力不交叉作用。開始時K關閉，M、N兩氣缸內(nèi)活塞左側(cè)和N氣缸內(nèi)活塞右側(cè)充有理想氣體，壓強分別為p0和p0/3；A活塞在汽缸正中間，其右側(cè)為真空；B活塞右側(cè)氣體體積為V0/4，兩個活塞分別在磁力束縛下處于穩(wěn)定狀態(tài)（不計活塞與汽缸壁間的摩擦）。求：

（1）穩(wěn)定狀態(tài)下，A、B活塞受到的磁力FA、FB分別是多少？已知活塞面積均為S。

（2）現(xiàn)使兩汽缸左側(cè)與一恒溫熱源接觸，平衡后A活塞向右移動至M汽缸最右端，且與頂部剛好沒有接觸，已知外界溫度為T0。求恒溫熱源的溫度T？

（3）完成（2）問過程后，打開K，經(jīng)過一段時間，重新達到平衡后，求此時M汽缸中A活塞右側(cè)氣體的體積Vx.

【答案】（1）FA =p0S，FB=p0S（2）T=T0（3）Vx=V0

【解析】

(1)由活塞平衡可知：FA =p0S，p0S=FB＋，

得 FB=p0S

(2)由等壓變化：

解得T=T0

(3)打開活塞后，A活塞降至某位置，B活塞升到頂端，汽缸右部保持溫度T0等溫變化，汽缸左部保持溫度T等溫變化．

設A活塞右側(cè)氣體壓強為p，則：pVx=·

設A活塞左側(cè)氣體壓強為p2，則：p＋FA/S=p2，

解得p2=p＋p0

所以有p2(2V0－Vx)=p0·

聯(lián)立上述方程有：

解得Vx=V0，另一解Vx=－V0，不合題意，舍去

練習冊系列答案
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【題目】一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷等溫或等壓過程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài)，其p－T圖象如圖所示，其中對角線ac的延長線過原點O.下列判斷正確的是

A. 氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時的內(nèi)能

B. 在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對氣體做的功

C. 在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功

D. 在過程bc中外界對氣體做的功等于在過程da中氣體對外界做的功

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【題目】將兩個質(zhì)量均為m的小球a、b用細線相連后，再用細線懸掛于O點，如圖所示．用力F拉小球b，使兩個小球都處于靜止狀態(tài)，且細線Oa與豎直方向的夾角保持θ=30°，則F達到最小值時Oa繩上的拉力為

A. mgB. mgC. mgD. mg

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【題目】如圖，輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為 m 的小球，從離彈簧上端高 h 處由靜止釋放。某同學在研究小球落到彈簧上后 繼續(xù)向下運動到最低點的過程，他以小球開始下落的位置為原點，沿豎直向下方向建立坐標軸 Ox， 做出小球所受彈力 F 大小隨小球下落的位置坐標x 的變化關 系如圖所示，不計空氣阻力，重力加 速度為 g。以下判斷正確的是（ ）

A.當 x=h+x0，小球的重力勢能與彈簧的彈性勢 能之和最大

B.小球落到彈簧上向下運動到最低點的過程中，速度先減小后增大

C.小球落到彈簧上向下運動到最低點的過程中，加速度先減小后增大

D.小球動能的最大值為mgh+

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【題目】如圖所示，輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點，懸掛衣服的衣架鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止狀態(tài)。如果只人為改變一個條件，當衣架靜止時，下列說法正確的是

A. 繩的右端上移到b′，繩子拉力變小`

B. 將桿N向右移一些，繩子拉力變大

C. 繩的兩端高度差越小，繩子拉力越大

D. 若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣服架懸掛點右移

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【題目】如圖所示，一質(zhì)最為m的物塊恰好靜止在傾角為θ、質(zhì)量為M的斜劈上。物塊與斜劈和斜劈與地面間的動摩擦因數(shù)均為�，F(xiàn)對物塊施加一個水平向右的恒力F，如果物塊和斜劈都仍處于靜止狀態(tài)(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)，則

A. 物塊受到的合外力增大

B. 地面對斜劈的摩擦力可能減小

C. 水平恒力F可能大于(m+M)g

D. 水平恒力F不可能大

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【題目】王鵬和肖乾兩同學沿陸羽大道從同一位置開始運動，經(jīng)測量繪制出他們的圖象如圖所示，若以向東為正方向，則從圖像中可以知道（　　）

A.王鵬和肖乾兩同學均向東運動

B.王鵬和肖乾兩同學經(jīng)過4s均回到出發(fā)位置

C.2s時刻，王鵬和肖乾兩同學相距10m

D.前4s內(nèi)，王鵬和肖乾兩同學的加速度始終大小相等、方向相反

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【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的木塊放在質(zhì)量為M的長木板上。木塊受到水平向右的拉力F的作用而向右滑行，長木板處于靜止狀態(tài)。已知木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ1，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2，下列說法正確的是（ ）

A. 木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg

B. 木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2（m+M）g

C. 當F＞μ2（m+M）g時，木板與木塊之間發(fā)生相對運動

D. 無論怎樣改變F的大小，木板都不可能運動

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【題目】如圖所示，一質(zhì)量m="2" kg的長木板靜止在水平地面上，某時刻一質(zhì)量M="l" kg的小鐵塊以水平向左的速度v0="9" m／s從木板的右端滑上木板。已知木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1，鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ2=0.4，取重力加速度g="10" m／s2，木板足夠長，求：

（1）鐵塊相對木板滑動時木板的加速度“的大�。�

（2）鐵塊與木板摩擦所產(chǎn)生的熱量Q和木板在水平地面上滑行的總路程x。

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