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158285. (2022•西安中学•二模) 如图所示是小明学习完热学内容后设计的一个测量小车加速度的简易装置。在车上水平固定内壁光滑且导热的气缸,缸内有一定质量的空气(可视为理想气体),被质量为m且厚度不计的活塞分隔成Ⅰ、Ⅱ两部分。小车静止时活塞刚好位于气缸中间,此时左右两边气体压强均为大气压p0,假设外界温度不变,已知活塞面积为S,气缸长度为2L,求:
i)现小车以一定的加速度向右运动时,发现左侧部分Ⅰ气体的体积正好是静止时的一半,请帮助小明计算出此时小车的加速度a
ii)当小车以加速度向左匀减速运动时,求右侧部分Ⅱ气体的体积。

共享时间:2022-03-23 难度:2
[考点]
牛顿第二定律的简单应用,理想气体及理想气体的状态方程,
[答案]
i)此时小车的加速度大小为,方向向右;
ii)当小车以加速度向左匀减速运动时,右侧部分Ⅱ气体的体积为
[解析]
解:(i)左右两部分气体发生等温变化,根据玻意耳定律可知,
对左侧气体Ⅰ有:
解得:p22p0
对右侧气体Ⅱ有:
解得:
对活塞由牛顿第二定律可得:p2Sp2Sma
解得此时小车的加速度大小为:,方向水平向右。
ii)当小车向左匀减速运动时,活塞所受合力向右,故左侧气体压强较大、体积较小,
设活塞偏向左侧距离为x,由玻意耳定律对左侧气体Ⅰ得:p3LxSp0LS
对右侧气体Ⅱ得:p3L+xSp0LS
对活塞由牛顿第二定律可得:p3Sp'3Sma1
联立解得:
故右侧部分Ⅱ气体的体积为:
答:(i)此时小车的加速度大小为,方向向右;
ii)当小车以加速度向左匀减速运动时,右侧部分Ⅱ气体的体积为
[物理选修3-4]
[点评]
本题考查了"牛顿第二定律的简单应用,理想气体及理想气体的状态方程,",属于"易错题",熟悉题型是解题的关键。
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本题解析属于发布者收集录入,如涉及版权请向平台申诉! !版权申诉
考点说明
灰色代表去掉的考点,绿色代表未变动的考点,红色代表新增的考点
161139. (2024•西工大附中•高一上期末) (1)火箭弹水平飞行,弹重2000kg,喷气式发动机提供的推力为60000N,不计阻力,求火箭弹的加速度。
(2)火箭弹水平飞行,弹重2000kg,仪表盘显示加速度为20m/s2,不计阻力,求喷气式发动机提供的推力。
(3)火箭弹水平飞行,仪表盘显示加速度为20m/s2,推动力为18000N,不计阻力,求火箭弹的质量。
共享时间:2024-02-23 难度:1 相似度:1.5
159738. (2021•西安中学•高三上四月) 如图,某种自动洗衣机进水时,洗衣机缸内水位升高,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气,通过压力传感器感知管中的空气压力,从而控制进水量。开始时细管内水量占整条细管的,压力传感器示数为20N,现给洗衣缸加水,使细管中水位上升,若封闭在细管中的空气温度近似不变,当压力传感器示数为40N时,细管内水量占整条细管的比例为多少?

共享时间:2021-02-20 难度:1 相似度:1.5
159378. (2022•西安中学•高三上三月) (9分)如图所示,一圆柱形绝热气缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。已知外界大气压强为p0,活塞的横截面积为S,质量为m=,与容器底部相距h,此时封闭气体的温度为T0,现在活塞上放置一质量与活塞质量相等的物块,再次平衡后活塞与容器底部相距h,接下来通过电热丝缓慢加热气体,气体吸收热量Q时,活塞再次回到原初始位置。重力加速度为g,不计活塞与气缸的摩擦。求:
(1)活塞上放置物块再次平衡后,气体的温度
(2)加热过程中气体的内能增加量。

共享时间:2022-01-11 难度:1 相似度:1.5
158421. (2024•田家炳中学•高一上一月) 德优题库如图所示,矩形拉杆箱上放着平底箱包,在与水平方向成α=37°的拉力F作用下,一起沿水平面从静止开始加速运动。已知箱包的质量m=1kg,拉杆箱的质量M=9kg,箱底与水平面间的夹角θ=37°,不计所有接触面间的摩擦,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)若F=25N,求拉杆箱运动的加速度大小a;
(2)要使箱包不从拉杆箱上滑出,求拉力的最大值Fm
共享时间:2024-10-19 难度:1 相似度:1.5
158791. (2023•西安中学•高三上二月) 德优题库一U形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭,左端上部有一光滑的轻活塞。初始时,管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞,直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同;在活塞向下移动的过程中,没有发生气体泄漏;大气压强p0=75.0 cmHg.环境温度不变。
共享时间:2023-12-29 难度:1 相似度:1.5
151753. (2015•西工大附中•三模) 德优题库如图所示,U形管右管内径为左管内径的
2
倍,管内水银在左管内封闭了一段长为26cm、温度为280K的空气柱,左右两管水银面高度差为36cm,大气压为76cmHg.现向右管缓慢补充水银。
(1)若保持左管内气体的温度不变,当左管空气柱长度变为20cm时,左管内气体的压强为多大?
(2)在(1)条件下,停止补充水银,若给左管的气体加热,使管内气柱长度恢复到26cm,则左管内气体的温度为多少?
共享时间:2015-04-08 难度:1 相似度:1.5
162308. (2023•长安区一中•高三上期中) 德优题库如图,两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H=18cm的U形管,左管上端封闭,右管上端开口。右管中有高h0=4cm的水银柱,水银柱上表面离管口的距离l=12cm。管底水平段的体积可忽略。环境温度为T1=283K,大气压强p0=76cmHg。
(i)现从右侧端口缓慢注入水银(与原水银柱之间无气隙),恰好使水银柱下端到达右管底部。此时水银柱的高度为多少?
(ii)再将左管中密封气体缓慢加热,使水银柱上表面恰与右管口平齐,此时密封气体的温度为多少?
共享时间:2023-11-18 难度:1 相似度:1.5
151771. (2015•西安一中•二模) 德优题库如图所示,一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管上端密封,下端封闭但留有一气孔与外界大气相连.管内上部被活塞封住一定量的气体(可视为理想气体).设外界大气压强为p0,活塞因重力而产生的压强为0.5p0.开始时,气体温度为T1.活塞上方气体的体积为V1,活塞下方玻璃管的容积为0.5V1.现对活塞上部密封的气体缓慢加热.求:
①活塞刚碰到玻璃管底部时气体的温度;
②当气体温度达到1.8T1时气体的压强.
共享时间:2015-03-19 难度:1 相似度:1.5
161374. (2023•西安中学•高二下期末) 德优题库小明根据气压原理设计了一个温度显示器,在烧水锅炉旁边安装一个U形细玻璃管,玻璃管的左侧与热水器相连,右侧上部封闭,并用长度为h=10cm的液态金属(密度与水银相等)封闭一段气柱,在室温27℃时,气柱长为L0=20cm,已知100℃时的饱和水蒸气压强为p=76cmHg,给锅炉注水后,水面上方空气的压强为一个大气压p0=76cmHg,加热后锅炉内气压为空气压强与水蒸气压强之和。求“已知27℃和80℃时饱和蒸汽压分别为3cmHg和36cmHg;且在加热过程中锅炉内水蒸气始终处于饱和状态。温度显示器内封闭气体温度与炉外室温相同”。
(1)100℃时,玻璃管内封闭气柱的长度;
(2)封闭气柱温度由于某种原因发生了变化,在水温达到100℃时,却显示只有80℃,此时气柱温度是多少。
共享时间:2023-07-11 难度:1 相似度:1.5
159868. (2021•长安区一中•高二上二月) 表是一辆电动自行车的部分技术指标.其中额定车速是指自行车于满载的情况下在平直道路上以额定功率匀速行驶的速度.
额定车速18km/h电源输出电压≥36V
整车质量40kg充电时间6~8h
载    重80kg电动机额定输出功率180W
电    源36V/12Ah电动机额定工作电压、电流36V/6A
请根据表中数据,完成下列问题(g取10m/s2):
(1)在行驶的过程中车受到的阻力是车重(包括载重)的k倍,求k的大小
(2)若车满载时以额定功率行驶,求速度为3m/s时的加速度.
共享时间:2021-12-12 难度:2 相似度:1
159568. (2023•高新一中•高一下二月) 德优题库如图所示,质量为m的小球用细线悬挂于天花板的O点,使小球在水平面内做匀速圆周运动,重力加速度大小为g。
(1)若悬挂小球的细线长为L,小球做匀速圆周运动的角速度为ω,求细线对小球的拉力F的大小;
(2)设小球运动的轨迹圆的圆心O'到悬挂点O的距离为h,请写出小球做匀速圆周运动的角速度ω与h的函数关系式;
(3)已知悬挂点O到水平地面(图中未画出)的高度H=2L,细线长为L,细线能承受的最大拉力是小球所受重力的2倍,缓慢增大小球的角速度,若角度θ已知,求小球的落地点到悬挂点O的距离s0
共享时间:2023-06-18 难度:2 相似度:1
161588. (2023•铁一中学•高一上期末) 如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定且足够长的斜面底部,对物体施加平行于斜面向上的拉力F,t1=0.5s时撤去拉力,物体速度与时间(v-t)的部分图像如图乙所示。(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
德优题库
(1)拉力F的大小;
(2)物体沿斜面滑行的位移x。
共享时间:2023-02-22 难度:2 相似度:1
159043. (2023•铁一中学•高三上一月) 德优题库如图所示,一个足够长的斜面底端放置一木板,木板上靠近其下端的位置放有一小铁块,该小铁块可以被看成一质点。已知斜面的倾角θ=37°,木板质量m=2kg,木板与斜面之间的滑动摩擦系数μ1=0.2,小铁块质量m=10kg,小铁块与木板之间的滑动摩擦系数μ2=0.6。开始时,木板和小铁块静止于斜面下端直立挡板处。
(1)若在小铁块上作用一沿斜面向上的拉力F,在木板固定不动的情况下,至少用多大的拉力F能够拉动小铁块?
(2)木板不固定,若作用于小铁块上的拉力F=151.2N,则此时木板与小铁块的加速度大小各是多少?
(3)木板不固定,在拉力F=208N作用3秒钟后,撤去拉力,小铁块刚好能够运动到木板的上端点,木板的长度L是多少?
共享时间:2023-10-22 难度:2 相似度:1
159091. (2024•高新一中•高一下一月) 在一段平直的公路上,质量为m=1×103kg的汽车从静止开始做匀加速运动,经过一段时间,汽车速度达到v0=10m/s。随后汽车以P=8×104W的额定功率沿平直公路继续前进,又经过30s达到最大速度,设汽车所受的阻力大小恒为f=2×103N。求:
(1)汽车行驶的最大速度的大小;
(2)汽车的速度为20m/s时的加速度大小;
共享时间:2024-04-18 难度:2 相似度:1
159093. (2024•高新一中•高一下一月) 德优题库如图所示,质量为m的小球用细线悬挂于天花板的O点,使小球在水平面内做匀速圆周运动,重力加速度大小为g。
(1)若悬挂小球的细线长为L,小球做匀速圆周运动的角速度为ω,求细线对小球的拉力F的大小;
(2)设小球运动的轨迹圆的圆心O'到悬挂点O的距离为h,请写出小球做匀速圆周运动的角速度ω与h的函数关系式;
(3)已知悬挂点O到水平地面(图中未画出)的高度H=2L,细线长为L,细线能承受的最大拉力是小球所受重力的2倍,缓慢增大小球的角速度,若角度θ已知,求小球的落地点到悬挂点O的距离s0
共享时间:2024-04-18 难度:2 相似度:1

dygzwlgr

2022-03-23

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