【題目】如圖所示，在河中間固定一個(gè)細(xì)長圓管，管內(nèi)有一輕質(zhì)活塞，活塞下端位于水面，面積為1cm2,質(zhì)量不計(jì)，大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa。現(xiàn)將活塞緩慢提高20m，則在該過程中外力對活塞做功為（ ）

A. 50J B. 100J

C. 150J D. 200J

【答案】D

【解析】由于大氣壓強(qiáng)的限制，活塞上升時(shí)，管內(nèi)、外水位差存在一個(gè)最大值，

所以管內(nèi)水面相對于河岸的升高量等于管內(nèi)、外水位差，即h1=h0=10m；

活塞繼續(xù)上升了h2=Hh1=20m10m=10m時(shí)，水面不動(dòng)，活塞與水之間是真空。

水上升階段：設(shè)任意時(shí)刻向下的大氣壓力和管內(nèi)的水向上的壓力為F下、F上，管內(nèi)、外水位差為h，則：

則有F下=p0S,F上=(p0ρgh)S，

由于活塞始終平衡，故FF下+F上=0，即Fp0S+(p0ρgh)S=0，

解得：F=ρghS，

可見，力F跟h成正比，F在h1距離上的平均值為F=ρgh1S/2，

F在h1距離上的功為WF=Fh1=ρgh1S/2h1=×1.0×103kg/m3×10N/kg×10m×1×104m2×10m=50J；

水不上升階段：力F做的功等于活塞克服大氣壓力做的功，

故W′F=p0Sh2=1.0×105Pa×1×104m2×15m=150J.

所以整個(gè)過程中，力F做的功等于WF+W′F=50J+150J=200J。

故選：D。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(18分)如圖所示，水平地面上固定一木板，小滑塊A質(zhì)量為m，帶電量為+q，與木板之間沒有摩擦力；小滑塊B質(zhì)量為3m，不帶電，與木板之間的摩擦因數(shù)μ=0.5；木板左邊界MN和PQ之間的距離為l，其間存在勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E滿足qE=mg．B靜止在邊界PQ處，將A從木板左端靜止釋放，此后A、B會(huì)發(fā)生碰撞，每次碰撞均為彈性碰撞，且碰撞前后A、B的電量保持不變，A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g．

(1)求第一次碰撞結(jié)束時(shí)A、B各自的速度；

(2)如木板足夠長，求A在電場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間：

(3)如木板總長度為，求A、B發(fā)生碰撞的次數(shù)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線a、b、c是電場中的一簇等勢線（相鄰等勢面之間的電勢差相等），實(shí)線為一個(gè)α粒子（重力不計(jì)）僅在電場力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，據(jù)此可知( )

A. a、b、c三個(gè)等勢面中，a的電勢最高

B. 電子在P點(diǎn)具有的電勢能比在Q點(diǎn)具有的電勢能小

C. 電子在P點(diǎn)的加速度比Q點(diǎn)的加速度大

D. 帶電質(zhì)點(diǎn)一定是從P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，將一根不可伸長、柔軟的輕繩兩端分別系于A、B兩點(diǎn)，一物體用動(dòng)滑輪懸掛在繩子上，達(dá)到平衡時(shí)，兩段繩子間夾角為，繩子張力為F1；將繩子B端移至C點(diǎn)，等整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，兩段繩子間的夾角為，繩子張力為F2；將繩子B端移至D點(diǎn)，待整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，兩段繩子間的夾角為，繩子張力為F3，不計(jì)摩擦，則

A. == B. =< C. F1>F2>F3 D. F1=F2<F3

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，電源電壓恒為9V，電壓表的量程為0—15V，電流表的量程為0—0.6A，滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為20Ω lA，燈泡L上標(biāo)有"6V 3W"的字樣，假設(shè)燈絲的電阻不變。閉合開關(guān)，在不損壞電路元件的情況下，下列說法中正確的是 （　�。�

A. 電流表示數(shù)的變化范圍是0.1—0.5A

B. 電壓表示數(shù)的變化范圍是3—6V

C. 整個(gè)電路消耗的總功率的變化范圍是3—4.5W

D. 滑動(dòng)變阻器允許的調(diào)節(jié)范圍是6—20Ω

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小強(qiáng)在水平地面上用力推木箱，推力隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，木箱速度隨時(shí)問變化的圖像如圖丙所示，以下對于這一過程的分析中正確的是( )

A. 0－ls內(nèi)木箱沒有動(dòng)是因?yàn)槿藢δ鞠涞耐屏π∮诘孛娼o木箱的摩擦力

B. 1s－2s內(nèi)木箱受到的摩擦力大小為4N

C. 2s－3s內(nèi)人對木箱的推力做功為6J

D. 如果3s后人停止用力，木箱將做勻速直線運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在機(jī)場貨物托運(yùn)處，常用傳送帶運(yùn)送行李和貨物，如圖所示，靠在一起的兩個(gè)質(zhì)地相同，質(zhì)量和大小均不同的包裝箱隨傳送帶一起上行，下列說法正確的是

A. 勻速上行時(shí)b受3個(gè)力作用

B. 勻加速上行時(shí)b受4個(gè)力作用

C. 若上行過程傳送帶因故突然停止時(shí)，b受4個(gè)力作用

D. 若上行過程傳送帶因故突然停止后，b受的摩擦力一定比原來大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系xoy中，在x<0的區(qū)域內(nèi)存在豎直方向的勻強(qiáng)電場（圖中未畫出），第三象限內(nèi)平行于y軸的虛線左側(cè)區(qū)域I中還存在方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場.有一長為8.5L的絕緣粗糙直桿沿與x軸正方向成＝37°固定放置，其PQ段中點(diǎn)恰好與坐標(biāo)原點(diǎn)O重合，端點(diǎn)Q在區(qū)域I的邊界上.質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）穿在直桿上，小球可在桿上自由滑動(dòng)．將小球從P點(diǎn)靜止釋放，小球沿桿運(yùn)動(dòng)，隨后從Q端離開直桿進(jìn)入?yún)^(qū)域I，小球在區(qū)域I中恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后垂直穿過x軸．已知PQ段長度為L，小球和桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，整個(gè)過程中小球所帶電荷量不變，重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8 . 求

（1）場強(qiáng)的大小及方向；

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大��；

（3）若改變小球在直桿上靜止釋放的位置，求小球從Q點(diǎn)經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后直接到達(dá)x軸最大的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑的水平面上有一質(zhì)量為m，長度為l的小車，小車左端有一質(zhì)量也是m可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊。車子的右壁固定有一個(gè)處于鎖定狀態(tài)的壓縮輕彈簧（彈簧長度與車長相比可忽略），物塊與小車間動(dòng)摩擦因數(shù)為，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止�，F(xiàn)在給物塊一個(gè)水平向右的初速度v0，物塊剛好能與小車右壁的彈簧接觸，此時(shí)彈簧鎖定瞬間解除，當(dāng)物塊再回到左端時(shí)，與小車相對靜止。求：

（1）物塊的初速度v0；

（2）在上述整個(gè)過程中小車相對地面的位移。

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