作业帮 > 物理 > 作业

如图所示,在河中间固定一个细长圆管,管内有一轻质活塞,活塞下端位于水面,面积为1厘米2,质量不计,大气压强为1.0×10

来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/06/10 02:46:38
如图所示,在河中间固定一个细长圆管,管内有一轻质活塞,活塞下端位于水面,面积为1厘米2,质量不计,大气压强为1.0×105帕.现将活塞缓慢提高15米,则在该过程中外力对活塞做功为(  )
A. 50焦
B. 100焦
C. 150焦
D. 200焦
如图所示,在河中间固定一个细长圆管,管内有一轻质活塞,活塞下端位于水面,面积为1厘米2,质量不计,大气压强为1.0×10
(1)由于大气压强的限制,活塞上升时,
管内、外水位差存在一个最大值h0=
p0
ρg=
1.0×105Pa
1.0×103kg/m3×10N/kg=10m.
所以管内水面(或活塞)相对于河岸的升高量等于管内、外水位差,即h1=h0=10m;
活塞继续上升了h2=H-h1=5m时,水面不动,活塞与水之间是真空.
(2)水上升阶段:设任意时刻向下的大气压力和管内的水向上的压力为F、F,管内、外水位差为h,则:
则有F=p0S,F=(p0-ρgh)S,
由于活塞始终平衡,故F-F+F=0,即F-p0S+(p0-ρgh)S=0,
解得:F=ρghS.
可见,力F跟h成正比,F在h1距离上的平均值为F=
1
2ρgh1S.
F在h1距离上的功为WF=Fh1=
1
2ρgh1S•h1=
1
2×1.0×103kg/m3×10N/kg×10m×1×10-4m2×10m=50J.
(3)水不上升阶段:力F做的功等于活塞克服大气压力做的功,
故WF′=p0Sh2=1.0×105Pa×1×10-4m2×5m=50J.
所以整个过程中,力F做的功等于WF+WF′=50J+50J=100J.
故选B.
如图所示,在河中间固定一个细长圆管,管内有一轻质活塞,活塞下端位于水面,面积为1厘米2,质量不计,大气压强为1.0×10 ....在河中间固定一个细长圆管,管内有一活塞,活塞下端位于水面,面积为1CM2,质量不计,外界大气压为1.0*10^5 一道有关做功的问题在河中间固定一个细长圆管,管内有一轻质活塞,活塞下端位于水面,面积为1平方厘米,质量不计,在一标准大气 若在湖水里固定一个细长圆管,管内有一活塞,它的下端位于水面上,活塞的底面半径为1cm 关于做功的.如下图,若在湖水里固定一细长圆管,管内有一活塞,它的下端位于水面上,活塞的底面积 S = 1 平方厘米,质量 如图所示,在竖直放置的气缸内有一可作无摩擦滑动的活塞,活塞面积为3.0×10-3㎡,活塞质量不计,气缸内密闭一定质量的气 一个气缸竖直放置在水平地面上,缸内有一质量可忽略不计的活塞,开始时活塞被两个销钉固定,气缸内封闭气体的压强为1.2×10 质量为1kg,面积为10cm^2的活塞,封住气缸内的气体,活塞与气缸无摩擦,若在活塞上加上1kg重物,则缸内压强为 Pa 圆柱形气缸高度为d活塞质量不计,活塞面积为4×10^-4平方米开始时活塞距底部2/3d,温度为27℃外界大气压为1.0× 如图,横截面积为S的气缸质量为M,内有一质量为m、下表面与气缸壁的夹角为α的活塞,活塞与气缸壁间摩擦不计,大气压强为p0 请写出过程:已知外界大气压强为标准大气压,A、B、C图中斜线部分均为水银,h等于5厘米.D图中活塞质量为1千克,面积2× 在一个密闭容器内装密度为 ρ的液体,活塞面积为S,活塞上放一个重为G的物体,不计活塞重及其与壁间摩擦,则活塞下距液面为h