如圖所示,光滑水平面上放置甲、乙兩個內(nèi)外壁都光滑的完全相同的氣缸,氣缸內(nèi)各有一質(zhì)量為m的活塞,密封完全相同的兩部分氣體(分子力可以忽略),甲、乙間用一根輕質(zhì)水平細(xì)線相連接.現(xiàn)對甲氣缸施一水平向左的恒定拉力F作用,甲氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p1,體積為V1;乙氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p2,體積為V2.設(shè)兩部分氣體始終和環(huán)境的溫度相同,則( 。
分析:要先利用牛頓運(yùn)動定律知道加速運(yùn)動對活塞的影響,并對活塞受力分析找到壓強(qiáng)的大小因素,根據(jù)氣體的等溫變化規(guī)律判定體積的大;由熱力學(xué)第一定律知△U=Q+W,可以判定氣缸是吸熱還是放熱.
解答:解:將甲乙整體受力分析知
F=2m′a,
對乙受力分析知
T=m′a
由此可以知道T=
1
2
F,
對甲活塞受力分析知P1S=P0S-T-ma①
對乙活塞受力分析知P2S=P0S-ma②
由于是質(zhì)量相等的等溫變化,由玻意耳定律知P1V1=P2V2
由①②③式聯(lián)立可以知P1<P2,V1>V2.故A項正確.
系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定加速后,兩氣缸體積均增大,對外做功,要想保持溫度不變,氣體需要吸熱,故C項正確.
故選:AC.
點(diǎn)評:一定要注意力學(xué)知識的應(yīng)用,重點(diǎn)對整體、活塞進(jìn)行受力分析,結(jié)合波意耳定律進(jìn)行解題.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相接,導(dǎo)軌半徑為R.一個質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放,在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧,脫離彈簧后當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍,之后向上運(yùn)動完成半個圓周運(yùn)動恰好到達(dá)C點(diǎn).試求:
(1)彈簧開始時的彈性勢能;
(2)物體從B點(diǎn)運(yùn)動至C點(diǎn)克服阻力做的功;
(3)物體離開C點(diǎn)后落回水平面時的速度大小和方向.

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如圖所示,光滑水平面與一半徑為R處在豎平面內(nèi)的光滑圓軌道相切,質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度v0向右運(yùn)動進(jìn)入圓軌道,在圖中虛線位置脫離軌道,重力加速度為g,下述說法正確的是(  )

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如圖所示,光滑水平面MN左端擋板處有一彈射裝置P,右端N與處于同一高度的水平傳送帶之間的距離可忽略,水平部分NQ的長度L=8m,皮帶輪逆時針轉(zhuǎn)動帶動傳送帶以v=2m/s的速度勻速轉(zhuǎn)動.MN上放置兩個質(zhì)量都為m=1.0kg的小物塊A、B,它們與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4.開始時,A、B靜止,A、B間壓縮一輕質(zhì)彈簧,其彈性勢能EP=16J.現(xiàn)解除鎖定,彈開A、B,并迅速移走彈簧.
(1)求物塊B被彈開時速度的大。
(2)A與P相碰后靜止,當(dāng)物塊B返回水平面MN后,A被P彈出,A、B相碰后粘在一起向右滑動,要使A、B連接體剛好從Q端滑出,求P對A做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?如東縣模擬)如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)粗糙的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)銜接,BC為導(dǎo)軌的直徑,與水平面垂直,導(dǎo)軌半徑為R,一個質(zhì)量為m的小球?qū)椈蓧嚎s至A處.小球從A處由靜止釋放被彈開后,以速度v經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入半圓形軌道,之后向上運(yùn)動恰能沿軌道運(yùn)動到C點(diǎn),求:
(1)釋放小球前彈簧的彈性勢能;
(2)小球到達(dá)C點(diǎn)時的速度和落到水平面時離B點(diǎn)的距離;
(3)小球在由B到C過程中克服阻力做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,光滑水平面內(nèi),一根細(xì)繩一端固定,另一端系一小球,現(xiàn)讓小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,則( 。

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