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158838. (2023•西安一中•高三上二月) 如图甲所示的“系留气球”用缆绳固定于地面,可简化为如图乙所示的模型,主、副气囊通过活塞分隔,副气囊与大气连通,气囊内封闭有一定质量的氦气,起初封闭氦气的压强与外界大气压强相同,活塞恰好与右挡板接触。当活塞在外力作用下缓慢移动到与左挡板接触并锁定时,缆绳对地面的拉力恰好为0。已知“系留气球”及缆绳的总质量为m,副气囊的容积为主气囊容积的
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,大气压强恒为p0,重力加速度大小为g,封闭氦气可视为理想气体且温度不变,忽略除气囊以外排开空气的体积。求:
(1)起初缆绳对地面的拉力大小F;
(2)缆绳对地面的拉力为0时封闭氦气的压强p。
德优题库
共享时间:2023-12-21 难度:2
[考点]
共点力的平衡问题及求解,气体的等温变化与玻意耳定律的应用,
[答案]
(1)起初缆绳对地面的拉力大小F为
(2)缆绳对地面的拉力为0时封闭氦气的压强p为
[解析]
解:(1)初始时设副气囊的体积为V0,空气的密度为ρ,则氦气的体积为主气囊加上副气囊的体积,即6V0,此时对气球,根据平衡条件有:mg+F=F浮初
根据阿基米德原理有:F浮初=ρg×6V0
当拉力为零时,此时氦气的体积为主气囊的体积,即5V0,对气球有:mg=F′
同理浮力为:F′=ρg×5V0
联立解得:
(2)由题意,外力使活塞缓慢向左移动,结合之前的分析,由玻意耳定律有p0×6V0=p×5V0
解得:
答:(1)起初缆绳对地面的拉力大小F为
(2)缆绳对地面的拉力为0时封闭氦气的压强p为
[点评]
本题考查了"共点力的平衡问题及求解,气体的等温变化与玻意耳定律的应用,",属于"必考题",熟悉题型是解题的关键。
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158270. (2024•西安一中•高一上二月) 德优题库固定在水平地面上的斜面倾角θ=30°物体的质量M为1kg,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.8,给物体施加一平行于斜面ab边的推力F使得物体做匀速直线运动,g=10m/s2,求推力F的大小?(结果可用根号表示)
共享时间:2024-12-12 难度:1 相似度:1.5
161209. (2024•华清中学•高一上期末) 德优题库如图所示,一木板一端在粗糙的水平地面上,一端斜靠在竖直光滑墙面上,木板的倾角为θ,现用作用线通过球心O的水平推力F使质量为m且质量分布均匀的光滑球静止在图示位置,重力加速度大小为g。
(1)求F的最小值Fmin
(2)试证明,增大F,球对木板的压力不变。
共享时间:2024-02-17 难度:1 相似度:1.5
160231. (2020•西安中学•三模) 某容积为20L的氧气瓶里装有30atm的氧气,现把氧气分装到容积为5L的小钢瓶中,使每个小钢瓶中氧气的压强为4atm,如每个小钢瓶中原有氧气压强为1atm。问最多能分装多少瓶?(设分装过程中无漏气,且温度不变)
共享时间:2020-04-03 难度:1 相似度:1.5
158770. (2023•西安中学•高三上四月) 德优题库自行车是一种绿色出行工具。某自行车轮胎正常骑行时其气压P范围为2p0≤P≤3p0,p0为标准大气压。一同学测得车胎气压为1.5p0,随后用如图所示的打气筒给车胎打气,每打一次都把体积为V0、压强为p0的气体打入轮胎内。已知车胎体积为10V0,忽略打气过程车胎体积和其内气体温度的变化,求:
(1)为使自行车能正常骑行,给自行车打气的次数范围;
(2)若车胎气体初始温度为T0,骑行一段时间后车胎气体温度升0.2T0,则骑行前允许给自行车最多打气几次。
共享时间:2023-02-27 难度:2 相似度:1
162323. (2023•西光中学•高一上期中) 德优题库如图所示,质量m=1kg的物体置于水平地面上,劲度系数k=200N/m的竖直轻弹簧下端与物体拴接,对弹簧的上端施加方向竖直向上的恒定拉力,此时地面对物体的支持力大小N=4N。取重力加速度大小g=10m/s2
(1)求拉力的大小F;
(2)求弹簧的伸长量x1
(3)若缓慢增大拉力,求物体刚要离开地面时弹簧的伸长量x2
共享时间:2023-11-29 难度:2 相似度:1
162223. (2023•师大附中•高一上期中) 德优题库如图所示,两根直木棍AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上固定不动。一个半径R=5cm、质量m=20kg的水泥圆筒从木棍的上部恰好能匀速滑下,已知两木棍间距d=8cm,与水平面的夹角α=37°。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)。
(1)两根直木棍对水泥圆筒弹力的合力及摩擦力的合力的大小;
(2)每根直木棍与水泥桶间的动摩擦因数;
(3)将水泥圆筒沿直木棍匀速向上拉动,所需最小拉力?(sin74°=0.96)
共享时间:2023-11-14 难度:2 相似度:1
162222. (2023•师大附中•高一上期中) 德优题库如图所示,一倾角为θ的斜面静止放在水平地面上,一质量为m的木块恰能沿斜面匀速下滑。斜面始终保持静止,地面与斜面体的动摩擦因数为μ2
(1)求木块与斜面间的动摩擦因数μ1及地面对斜面体的摩擦力;
(2)若用水平向右的恒力拉动该木块,沿斜面向下匀加速运动,求地面对斜面体的摩擦力;
(3)若用沿着斜面向上的力拉着木块,沿斜面向上匀速运动,求地面对斜面体的摩擦力。
共享时间:2023-11-14 难度:2 相似度:1
162170. (2024•交大附中•高一上期中) 德优题库如图所示,有一本质量为m=0.5kg的书放在一倾角θ=37°的斜面上,书与斜面间的动摩擦因数为μ1=0.5,设f静max=f,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10N/kg。
(1)若对书施加沿斜面向上的力F1,则求满足书本不打滑的F1的大小范围;
(2)若对书施加沿水平向右的力F2,使书匀速向上运动,则求F2的大小;
(3)用光滑、轻质的挡板PQ将若干本相同的书(与题干中相同)夹在墙壁之间,施加的水平力为F=65N,若书本之间的动摩擦因数为μ2=0.35,书本与墙壁之间动摩擦因数为μ3=0.5,在保证所有书本都不会打滑的前提下,最多能夹住多少本书?
共享时间:2024-11-16 难度:2 相似度:1
162168. (2024•交大附中•高一上期中) 德优题库为确保公共安全,市民遛狗时应牵绳。如图所示,在水平道路上,一人用力拉牵狗绳,人和狗均保持静止不动。已知牵狗绳处于伸直状态与水平方向夹角θ=37°,狗的质量为15kg,路面对人的摩擦力大小为4N。狗可视为质点,牵狗绳的质量忽略不计,取sin37°=0.6、cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)路面对狗的摩擦力;
(2)路面对狗的支持力大小。
共享时间:2024-11-16 难度:2 相似度:1
160329. (2020•周至五中•二模) 如图,内壁光滑的绝热气缸竖直放置,内有厚度不计的绝热活塞密封,活塞质量m=10kg。初始时,整个装置静止且处于平衡状态,活塞与底部的距离为10,温度T0=300K.现用电阻丝(体积不计)为气体加热,同时在活塞上添加细砂保持活塞的位置始终不变直到T=600K.已知大气压强p0=1×105Pa,活塞截面积S=1.0×10﹣3m2,取g=10m/s2,求:
(i)温度为T时,气体的压强;
(ii)活塞上添加细砂的总质量Δm。

共享时间:2020-03-23 难度:2 相似度:1
160151. (2021•长安区•二模) 如图,气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成,活塞A、B被轻质刚性细杆连接在一起,可无摩擦移动,A、B的质量分别为mA=12kg、mB=8.0kg,横截面积分别为SA=4.0×10﹣2m2、SB=2.0×10﹣2m2.一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间,活塞外侧大气压强P0=1.0×105Pa.
(1)气缸水平放置达到如图1所示的平衡状态,求气体的压强.
(2)已知此时气体的体积V1=2.0×10﹣2m3,现保持温度不变,使气缸竖直放置,达到平衡后如图2所示,与图1相比.活塞在气缸内移动的距离l为多少?取重力加速度g=10m/s2

共享时间:2021-03-23 难度:2 相似度:1
160087. (2021•西安中学•八模) 德优题库如图所示为某社区在今年防治新冠疫情中用于喷洒消毒液的喷雾器,由三部分构成,左侧喷雾阀门连接手持式喷雾管,中间为贮液桶,右侧为用软细管(不计体积)相连的打气筒。已知贮液桶的体积为V0,装入V1=
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V0的药液后,密封加水口,关闭喷雾阀门。用打气筒向贮液桶内再压入压强为1atm、体积为V=
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V0的空气。设大气压强恒为p0=1atm,打气过程中贮液桶内气体温度保持不变。药液的密度为ρ,其摩尔质量为M。阿伏加德罗常数为NA,求:(空气可视为理想气体,不考虑空气溶于液体)
(i)压入空气后贮液桶内药液上方的气体压强;
(ii)若打开喷雾头阀门至贮液桶内气压变为p1=2atm时,贮液桶向外喷出药液的分子数N。
共享时间:2021-06-13 难度:2 相似度:1
159976. (2021•关山中学•高一上三月) 德优题库如图所示,重为50N的光滑球静止在倾角为37°的光滑斜面上,被一光滑挡板挡住,图甲中光滑挡板垂直于斜面放置,图乙中光滑挡板竖直放置(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)。求两种情况下球对斜面的压力。
共享时间:2021-01-14 难度:2 相似度:1
159849. (2021•长安区一中•高一上二月) 德优题库如图所示,轻绳PA和PB的结点上悬挂着重力大小G1为4.0N的物体,绳PA与竖直方向的夹角为37°,绳PB水平且重力大小G2为96.0N的金属块相连,金属块恰好静止在倾角为37°的斜面上,取g=10m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求:
(1)绳PA上的拉力的大小;
(2)金属块和斜面间的动摩擦因数μ.
共享时间:2021-12-16 难度:2 相似度:1
159589. (2022•西安三中•高一上二月) 如图所示,已知mA=mC=1kg,C由磁性材料制成,铁质斜面倾角α=60°,C与斜面间的动摩擦因数μ=,轻绳O′C与斜面平行,O′P与水平方向成30°角。细线、小滑轮P的质量,细线与滑轮间的摩擦均可忽略,整个装置处于静止状态,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)物体B的质量mB
(2)细绳OP的拉力大小和方向;
(3)C与斜面的吸引力至少多大?
共享时间:2022-12-28 难度:2 相似度:1

dygzwlyn

2023-12-21

高中物理 | 高三上 | 解答题

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