如图所示,气缸质量是M,活塞质量是m,不计缸内气体的质量,气缸置于光滑水平面上,当用一水平外力F拉动活塞时,活塞和气缸能保持相对静止向右加速,求此时缸内气体的压

如图所示,气缸质量是M,活塞质量是m,不计缸内气体的质量,气缸置于光滑水平面上,当用一水平外力F拉动活塞时,活塞和气缸能保持相对静止向右加速,求此时缸内气体的压

题型:不详难度:来源:
如图所示,气缸质量是M,活塞质量是m,不计缸内气体的质量,气缸置于光滑水平面上,当用一水平外力F拉动活塞时,活塞和气缸能保持相对静止向右加速,求此时缸内气体的压强有多大?(活塞横截面积为S,大气压强为P0,不计一切摩擦)魔方格
答案
以活塞和气缸为研究对象,根据牛顿第二定律
加速度为:a=
F
M+m

以气缸为研究对象,再根据牛顿第二定律得
  PS-P0S=Ma
缸内气体的压强P=P0+
M
S
a
由(1)式和(2)联立可得:P=P0-
FM
(M+m)S

答:缸内气体的压强为P0-
FM
(M+m)S
举一反三
在光滑水平面上有一弹簧振子.弹簧的劲度系数为K.振子质量为M,振动的最大速度为v0,如图所示.当振子在最大位移处时.把质量为m的物体轻放其水平表面上,振子的最大位移大小为A,则:
(1)要保持物体和振子一起振动,二者间摩擦力的最大值为多少?
(2)物体和振子一起振动时,二者过平衡位置的速度多大?振幅又是多大?魔方格
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一个质量为4千克、初速度为2米/秒的物体,从t=0的时刻受到力F的作用,力F跟时间的关系如图所示,若开始的时刻力F的方向跟物体初速度的方向一致,那么物体在2秒末、5秒末的速度分别是______,______米/秒.魔方格
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马车在我国古代是主要交通工具,在现在还有一些地方还在使用.如图所示,已知拖车的质量为500kg,马匹的质量为400kg,拖车受到马的拉力为1000N、阻力为500N,则马匹的加速度和拖车对马匹的拉力各为(  )
A.1.25m/s2、1000NB.1.25m/s2、500N
C.1.00m/s2、1000ND.1.00m/s2、500N
魔方格
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质量是1吨的汽车由静止开始沿水平路面作直线运动,汽车的牵引力为3000牛,阻力为500牛,求:
(1)汽车在4秒内通过的距离;
(2)若4秒末关闭发动机,汽车经多长时间停止运动.
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在电梯的天花板上系有一根细绳,绳的下端系一质量为10kg的铁块,细绳的质量忽略不计.已知细绳能够承受的最大拉力为120N,为使细绳不被拉断,(g取
10m
s2
).则关于电梯的运动以下说法正确的是(  )
A.电梯向上做减速运动时,加速度的值最大不得超过
2m
s2
B.电梯向上做加速运动时,加速度的值最大不得超过
2m
s2
C.电梯向下做减速运动时,加速度的值最大不得超过
2m
s2
D.电梯向下做加速运动时,加速度的值最大不得超过
2m
s2
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