16.如圖所示,一個左右都與汞氣相通的固定直筒水平放置,內(nèi)部橫截面積為S=0.01m2.中間用兩個活塞A和B封住一定質(zhì)量的理想氣體.A、B都可以沿圓筒無摩擦地左右滑動,但不漏氣.A的質(zhì)量可以不計,B的質(zhì)量為M,并與一個勁度系數(shù)為5×103N/m的較大的彈簧相連.已知大氣壓P0=1×105Pa,平衡時,兩個活塞間的距離L0=0.6m,現(xiàn)在保持溫度不變,用水平外力使活塞A向右緩慢移動0.14m,求這個外力的大。

分析 初態(tài)時,封閉氣體的壓強等于大氣壓,體積為SL0.用水平外力使活塞A向右緩慢移動0.14m,再以B為研究對象,結(jié)合彈簧的彈力,求得此時的壓強,利用移動距離求得此時的體積,根據(jù)玻意耳定律求出彈簧的壓縮量,在對整體分析求得外力F.

解答 解:對氣體分析,開始時:P1=P0,V1=SL0,
用水平外力使活塞A向右緩慢移動0.14m,對B分析得:PS=kx,得:P=$\frac{kx}{S}$+P0,此時氣體的狀態(tài)變?yōu)椋篜2=P,V2=[0.6-(0.14-x)]S=(0.46+x)S,
由玻意耳定律得:P1V1=P2V2,帶入數(shù)據(jù)得:$1×1{0}^{5}×0.01×0.6=(\frac{5×1{0}^{3}x}{0.01}+1×1{0}^{5})$×(0.46+x)×0.01
解得:x=0.04m
在對整體受力分析:F=kx,解得:F=5×103×0.04=200N
答:外力為200N

點評 本題考查了玻意耳定律與力學知識的綜合,有一定難度.關鍵搞清初末狀態(tài),運用力學平衡和玻意耳定律綜合求解.

練習冊系列答案
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13.圖示為一列沿x軸負方向傳播的機械波,實線和虛線分別為t時刻和t+△t時刻的波形,B和C是橫坐標分別為d和3d的兩個質(zhì)點.則t時刻質(zhì)點B的振動方向為y軸正方向,該波的波速為$\frac{(6k+5)d}{2△t}$,(其中k=0,1,2,3…).

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C.不具有規(guī)則幾何形狀的物體一定不是晶體
D.氫氣和氮氣的溫度相同時,它們的分子平均速率不相同
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4.從傾角為θ的足夠長的斜面上的A點,先后將同一小球以不同的初速度水平向右拋出.第一次初速度為v1,球落到斜面上的瞬時速度方向與斜面夾角為α1,第二次初速度為v2,球落到斜面上的瞬時速度方向與斜面夾角為α2,若v1>v2,則( 。
A.α1>α2B.α12C.α1<α2D.無法確定?

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求(1)小車B從靜止到開始勻速運動時,經(jīng)過的時間和相對于地面的位移.
(2)物體A相對于小車B不再滑動時物體A與小車B右端的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,已知波的傳播速度v=2m/s.試回答.
(1)寫出x=0.25m處質(zhì)點振動的函數(shù)表達式.
(2)求出x=0.25m處質(zhì)點在0~4.5s內(nèi)通過的路程及t=4.5s時的位移.

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A.16NB.12NC.28ND.4N

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5.下列關于熱膨脹的敘述不正確的是( 。
A.線膨脹系數(shù)值無單位
B.所見杯中液體的膨脹量不是液體的真膨脹量
C.溫度上升時,無論實心或空心的同材料球體均以相同的膨脹系數(shù)向外膨脹
D.若液體溫度計內(nèi)的液體與所用玻璃管內(nèi)的液體膨脹系數(shù)相同,則無論溫度上升或下降,所測量溫度相同

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6.“西電東送”工程中為了減少輸電損耗,提高輸電電壓.從洪家渡水電站向華東某地輸送電能的功率為106KW,輸電電壓為106V,輸電線電阻為100Ω,若采用超導材料制造輸電線,則可以減少的輸送損耗功率為( 。
A.105KWB.104KWC.106KWD.103KW

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