在光滑水平面上有一个内外壁都光滑的气缸质量为M,气缸内有一质量为m的活塞,已知M>m.活塞密封一部分理想气体.现对气缸施加一个水平向左的拉力F(如图甲)时,气缸的加速度为a1,封
题目
在光滑水平面上有一个内外壁都光滑的气缸质量为M,气缸内有一质量为m的活塞,已知M>m.活塞密封一部分理想气体.现对气缸施加一个水平向左的拉力F(如图甲)时,气缸的加速度为a
1,封闭气体的压强为p
1,体积为V
1;若用同样大小的力F水平向左推活塞(如图乙),此时气缸的加速度为a
2,封闭气体的压强为p
2,体积为V
2.设密封气体的质量和温度不变,则正确的是( )
A. a
1=a
2,p
1<p
2,V
1>V
2B. a
1<a
2,p
1>p
2,V
1<V
2C. a
1=a
2,p
1<p
2,V
1<V
2D. a
1>a
2,p
1>p
2,V1>V2
答案
对整体进行受力分析,
两种情况下整体在水平方向都受水平向左的拉力,根据牛顿第二定律F=ma得
a1=a2,
对活塞进行受力分析,根据牛顿第二定律得
第一种情况:p0S-p1S=ma
第二种情况:F+p0S-p2S=ma
所以p1<p2,
密封气体的质量和温度均不变,根据气体方程得V1>V2.
故选:A.
举一反三
已知函数f(x)=x,g(x)=alnx,a∈R.若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求a的值和该切线方程.
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