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3．如圖甲所示，一定質(zhì)量的理想氣體被質(zhì)量為m的活塞封閉在可導(dǎo)熱的氣缸中，活塞距氣缸底部的距離為h．現(xiàn)將氣缸倒置過來放在勁度系數(shù)為k的彈簧上，整個(gè)裝置靜止穩(wěn)定后，活塞到氣缸底部的距離為$\frac{h}{2}$，如圖乙所示．設(shè)大氣壓為P0，活塞橫截面積為S，不計(jì)活塞與氣缸間的摩擦以及氣體溫度的變化，求圖乙中彈簧的壓縮量x．

分析 活塞受力平衡，根據(jù)平衡方程和玻意耳定律求解彈簧的壓縮量．

解答 解：設(shè)甲乙兩種情況下氣體的壓強(qiáng)分別為P和P′，
對(duì)活塞：PS=mg+P0S
P′S+mg=P0S+kx
由玻意耳定律：$PhS=P′\frac{h}{2}S$
解得：x=$\frac{{P}_{0}S+3mg}{k}$
答：圖乙中彈簧的壓縮量$\frac{{P}_{0}S+3mg}{k}$

點(diǎn)評(píng) 本題的難點(diǎn)在于對(duì)活塞的受力分析，利用平衡方程和理想氣體狀態(tài)方程求解．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．一輛汽車以72km/h的速度在平直的公路上勻速行駛，司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)其正前方堵車，遂以1m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)并停下來等候了2min，道路恢復(fù)正常后，司機(jī)又以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)直到恢復(fù)原來的速度．求因汽車堵車而延誤的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過程中做出了重要貢獻(xiàn)．比如笛卡兒在《哲學(xué)原理》中以第一和第二自然定律的形式比較完整地第一次表述了慣性定律：只要物體開始運(yùn)動(dòng)，就將繼續(xù)以同一速度并沿著同一直線方向運(yùn)動(dòng)，直到遇到某種外來原因造成的阻礙或偏離為止，為牛頓第一定律的建立做出了貢獻(xiàn)．下列敘述中符合物理學(xué)史實(shí)的是（　�。�
A．庫侖用扭秤研究了兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用規(guī)律，建立了電荷守恒定律
B．密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)定了元電荷的數(shù)值，法拉第經(jīng)過多年的實(shí)驗(yàn)探索終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象
C．伽利略通過理想斜面實(shí)驗(yàn)，提出了力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因
D．牛頓發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，提出了萬有引力定律

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．a(chǎn)、b兩束單色光以相同的入射角從玻璃射入空氣時(shí)，a光的折射角大于b光的折射角，關(guān)于這兩束單色光，下列說法中正確的是（　�。�
A．用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光的條紋間距較大
B．用a、b兩束單色光照射某金屬都能發(fā)生光電效應(yīng)，a光照射產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能較大
C．分別用a、b兩束單色光照射同一單縫做衍射實(shí)驗(yàn)，a光的中央亮紋較寬
D．若發(fā)出a光的能級(jí)差為△E1，發(fā)出b光的能級(jí)差為△E2，則△E1小于△E2

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．電磁緩沖裝置，能夠產(chǎn)生連續(xù)變化的電磁作用力，有效緩沖車輛問的速度差，避免車輛間發(fā)生碰撞和追尾事故．該裝置簡(jiǎn)化為如下物理模型：如圖所示，水平面上有一個(gè)絕緣動(dòng)力小車，在動(dòng)力小車上豎直固定著一個(gè)長(zhǎng)度L1、寬度L2的單匝矩形純電阻金屬線圈，線圈的總電阻為R，小車和線圈的總質(zhì)量為m，小車運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力恒為f．開始時(shí)，小車靜止在緩沖區(qū)域的左側(cè)，線圈的右邊剛好與寬為d（d＞L1）的緩沖區(qū)域的左邊界重合．緩沖區(qū)域內(nèi)有方向垂直線圈平面向里、大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)控制動(dòng)力小車牽引力的功率，讓小車以恒定加速度a駛?cè)刖彌_區(qū)域，線圈全部進(jìn)入緩沖區(qū)域后，立即開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，直至完全離開緩沖區(qū)域，整個(gè)過程中，牽引力的總功為W．
（1）線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程中，通過線圈橫截面的電量：
（2）寫出線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程中，牽引力的功率隨時(shí)間變化的關(guān)系式：
（3）線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程中，線圈中產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．在反恐演習(xí)中，中國(guó)特種兵進(jìn)行了飛行跳傘表演．某傘兵從靜止的直升飛機(jī)上跳下，在t0時(shí)刻打開降落傘，在3t0時(shí)刻以速度v2著地．傘兵運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示．下列結(jié)論正確的是（　�。�
A．在0～t0時(shí)間內(nèi)加速度不變，在 t0～3t0 時(shí)間內(nèi)加速度減小
B．降落傘打開后，降落傘和傘兵所受的阻力越來越小
C．在t0～3t0的時(shí)間內(nèi)，平均速度$\overline{v}$=$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$
D．若第一個(gè)傘兵在空中打開降落傘時(shí)第二個(gè)傘兵立即跳下，則他們?cè)诳罩械木嚯x先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．現(xiàn)要驗(yàn)證“當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與它所受的合外力成正比”這一物理規(guī)律．給定的器材如下：一傾角可以調(diào)節(jié)的長(zhǎng)斜面（如圖）、小車、計(jì)時(shí)器一個(gè)、米尺．（不考慮摩擦力的影響）
①讓小車自斜面上方一固定點(diǎn)A1從靜止開始下滑到斜面底端A2，記下所用的時(shí)間t．
②用米尺測(cè)量A1與A2之間的距離s，則小車的加速度a=$\frac{2s}{{t}^{2}}$．
③用米尺測(cè)量A1相對(duì)于A2的高度h．設(shè)小車所受重力為mg，則小車所受的合外力 F=$\frac{mgh}{s}$．
④改變斜面傾角，重復(fù)上述測(cè)量．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．在學(xué)校操場(chǎng)上空懸停著一個(gè)熱氣球，從它底部脫落一個(gè)塑料小部件，下落過程中由于和空氣的摩擦而帶負(fù)電，如果沒有風(fēng)，那么它的著地點(diǎn)會(huì)在氣球正下方地面位置的（　　）
A．偏東B．偏西C．偏南D．偏北

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13．如圖所示，質(zhì)子、氘核和α粒子（均不計(jì)重力）都沿平行板電容器兩板中線OO′方向垂直于電場(chǎng)線射入板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，且都能射出電場(chǎng)，射出后都打在同一個(gè)熒光屏上，使熒光屏上出現(xiàn)亮點(diǎn)，則下列說法正確的是（　�。�
A．若它們射入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的速度相等，則在熒光屏上將只出現(xiàn)3個(gè)亮點(diǎn)
B．若它們射入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的速度相等，則在熒光屏上將只出現(xiàn)2個(gè)亮點(diǎn)
C．若它們射入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能相等，則在熒光屏上將只出現(xiàn)3個(gè)亮點(diǎn)
D．若它們射入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能相等，則在熒光屏上將只出現(xiàn)2個(gè)亮點(diǎn)

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