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如圖4-2所示,兩端足夠長的敞口容器中,有兩個可以自由移動的光滑活塞A和B,中間封有一定量的空氣,現有一塊粘泥C,以EK的動能沿水平方向飛撞到A并粘在一起,由于活塞的壓縮,使密封氣體的內能增加,高A、B、C質量相等,則密閉空氣在絕熱狀態(tài)變化過程中,內能增加的最大值是多少?


解析:

本題涉及碰撞、動量、能量三個主要物理知識點,是一道綜合性較強的問題,但如果總是的幾個主要環(huán)節(jié),問題將迎刃而解。

粘泥C飛撞到A并粘在一起的瞬間,可以認為二者組成的系統(tǒng)動量守恒,初速度為,末速度為,則有

                                   

①在A、C一起向右運動的過程中,A、B間的氣體被壓縮,壓強增大,所以活塞A將減速運動,而活塞B將從靜止開始做加速運動。在兩活塞的速度相等之前,A、B之間的氣體體積越來越小,內能越來越大。A、B速度相等時內能最大,設此時速度為,此過程對A、B、C組成的系統(tǒng),由動量守恒定律得(氣體的質量不計):                                

 ②由能的轉化和守恒定律可得:在氣體壓縮過程中,系統(tǒng)動能的減少量等于氣體內能的增加量。所以有:                        

 ③解①②③得:

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖4-11所示,理想變壓器的副線圈上接有三個燈泡,原線圈與一個燈泡串聯(lián)接在交流電源上.若四個燈泡完全相同,且都正常發(fā)光,則電源兩端的電壓U1與燈泡兩端的電壓U2之比為( 。

圖4-11

A.1∶1   B.2∶1   C.3∶1   D.4∶1

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科目:高中物理 來源: 題型:

某校外學習小組在進行實驗探討,如圖4-2所示,在燒瓶上連著一根玻璃管,用橡皮管把它跟一個水銀壓強計連在一起,在燒瓶中封入了一定質量的理想氣體,整個燒瓶浸沒在溫水中.用這個實驗裝置來研究一定質量的氣體在體積不變時,壓強隨溫度的變化情況.開始時水銀壓強計U形管兩端水銀面一樣高,在下列幾種做法中,能使U形管左側水銀面保持原先位置(即保持瓶內氣體體積不變)的是

圖4-2

①甲同學:把燒瓶浸在熱水中,同時把A向下移.

②乙同學:把燒瓶浸在熱水中,同時把A向上移.

③丙同學:把燒瓶浸在冷水中,同時把A向下移.

④丁同學:把燒瓶浸在冷水中,同時把A向上移.

A.①③                B.②③             C.②④                D.①④

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科目:高中物理 來源: 題型:

現有兩個電阻元件,其中一個是由金屬材料制成的,它的電阻隨溫度的升高而增大,而另一個是由某種半導體材料制成的,其電阻隨溫度的升高而減小,F將其中一個元件Ro進行測試,測得其電流與加在它兩端的電壓值,測試數據如下表所示。

U/V

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.50

1.60

I/A

0.20

0.45

0.80

1.25

1.80

2.81

3.20

(1)根據表中數據,判斷元件R0可能是由上述哪類材料制成的,并簡要說明理由。

(2)把元件R。接人如圖4-16所示的電路中,閉合開關后,電流表讀數為1.8A。已知電路中的電源電壓為3V,此時定值電阻R的電阻為多大?

圖4-16

 
 


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科目:高中物理 來源:2013-2014學年高中物理創(chuàng)新設計規(guī)范練習 變壓器及電能輸送(帶解析) 題型:單選題

如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數比為20∶1,R1=10 Ω,R2=20 Ω,電容器電容C=100 μF.已知電阻R1兩端的正弦交流電壓如圖4乙所示,則                                (  ).

A.原線圈輸入電壓的最大值為400 V
B.交流電的頻率為100 Hz
C.電容器所帶電荷量恒為2×10-3 C
D.電阻R1消耗的電功率為20 W

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