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如图所示,左端开口的气缸固定在水平桌面,用截面积S=50cm2的活塞封闭一定量的...

如图所示,左端开口的气缸固定在水平桌面,用截面积S=50cm2的活塞封闭一定量的气体,活塞上系一轻绳通过定滑轮连接质量m=10kg的物体。开始时系统处于平衡状态,缸内气体温度t1=27℃。已知大气压强p0=1×105Pa,重力加速度g10m/s2,气缸内壁光滑。求:

(1)开始时气缸内部的气体压强p1

(2)现用一外力缓慢拉动活塞,当缸内气体体积变为初始体积的1.25倍时,对应的外力F为多大?

(3)在第2小问的基础上,若想撤去外力后活塞能静止在原处,写出可行的方案,并通过计算说明你的方案。 

 

(1);(2);(3)见解析所示 【解析】 (1)以活塞为研究对象,根据平衡分析可知 (2)设开始时缸内气体体积为,则,因为缓慢推动活塞,所以气体温度不变,根据玻意耳定律 ,所以 以活塞为研究对象,受力如图 根据平衡 (3)以气缸内气体为研究对象,因为活塞静止在原处,所以气体体积不变且 根据查理定律 即 解得: 利用销子把活塞固定在原处,加热气缸使气体温度上升至102℃,再拔去销子。(或在逐渐升高气缸内气体温度的同时减少外力F,当气体温度升高至102℃(375K)时撤去外力)  
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考点分析:
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某同学想在家做“单摆测定重力加速度”的实验,但没有合适的摆球,他找来一块体积约为3 cm3、外形不规则的金属块代替摆球,用细线将金属块系好并悬挂于O点,金属块与细线结点为M,如图所示:

(1)拉开金属块,由静止释放,当它摆到________(填最高点最低点)开始计时,若金属块完成n次全振动,所用的时间为t,则摆动周期T=________

(2)该同学用OM的长度作为摆长,多次改变摆长记录多组LT值。若用公式法计算出各组的重力加速度,再取平均值,那么得到的重力加速度与真实值相比__________(填偏大偏小);

(3)为此他想改用图像法,以周期的平方T2为纵坐标,OM的长度L为横坐标,做出T2-L图像。如果其他操作都无误,则他作出的图像可能是图中的_______(选填abc);然后根据图像的斜率k,就可测出该地的重力加速度g=_______

 

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航母上飞机弹射起飞利用的电磁驱动原理如图所示。当固定线圈突然通电时,线圈左侧的金属环被弹射出去。则闭合S瞬间,从右侧看环中产生_________(填“顺时针”或“逆时针”)方向的感应电流;对调电池的正负极,重复实验,环将向_____(填“左”或“右”)运动。

 

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