Question

7．圖甲為風箱裝置示意圖．當向右推動固定于活塞上的輕桿時，活塞將向右運動，閥門S₁向外打開，閥門S₂關(guān)閉；當向左拉動輕桿時，活塞將向左運動，閥門S₂向內(nèi)打開，閥門S₁關(guān)閉，這樣就實現(xiàn)了進、排氣功能．

（1）閥門S₁向外打開的原因是風箱內(nèi)氣體壓強大于（填“大于”“等于”或“小于”）外部氣體壓強．
（2）活塞從風箱最左端向右運動的過程中，其路程s與時間t的關(guān)系如圖乙所示，則活塞做勻速直線運動，活塞運動的速度為0.1m/s．
（3）若活塞運動時與風箱內(nèi)壁間的摩擦力大小共5N，且保持不變，則活塞向右移動10cm的過程中，活塞克服摩擦力所做的功為0.5J．
（4）在治療心臟病患者時，通常用一種被稱為“血泵”的體外裝置來代替心臟，以維持血液循環(huán)．該裝置和圖甲風箱的工作原理相似，其簡化示意圖如圖丙所示．線圈固定在軟鐵桿上，兩者組成一個電磁鐵．活塞筒在閥門S₁、S₂處與血管相連．則：
①在該裝置工作中的某時刻，若電流從a端流進線圈，從b端流出線圈，則電磁鐵受到左側(cè)永磁體向右（填“左”或“右”）的作用力．
②要使該裝置能維持人體血液循環(huán)，線圈a、b間所接電源應為B．
A、直流電源   B、交流電流      C、交流、直流電源均可．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氣體壓強與體積的關(guān)系分析進、排氣功能；
（2）路程--時間圖象描述的是距離隨時間變化的關(guān)系；則由圖象可知速度的大小及物體的運動狀態(tài)；
（3）根據(jù)W=Fs可求得活塞克服摩擦力所做的功；
（4）①根據(jù)安培定則可知通電螺線管的極性；磁極間的相互作用可知永磁體的移動方向．
②根據(jù)人的心臟分為四個腔，其血液循環(huán)包括體循環(huán)和肺循環(huán)兩條途徑分析．

解答 解：（1）當活塞向右移動時，活塞左側(cè)的空氣體積減小，壓強增大，閥門S₁向外打開，推動空氣從出氣口流出．
（2）由圖可知，物體做的是勻速直線運動，物體的速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{10m}{1s}$=0.1m/s；
（3）活塞克服摩擦力所做的功W=Fs=5N×0.1m=0.5J；
（4）由右手螺旋定則可知，螺線管左端為N極，此時同名磁極相對，則電磁鐵受到左側(cè)永磁體向右的作用力．
②人的心臟是推動血液循環(huán)流動的泵，左心室與右心室同時收縮，左心室射出的血液經(jīng)主動脈、各級動脈流往全身各處，最后經(jīng)上、下腔靜脈流回右心房，這條血液循環(huán)路線就是體循環(huán)；右心室射出的血液，經(jīng)肺動脈流向肺，再經(jīng)肺靜脈流回左心房，這條血液循環(huán)路線就是肺循環(huán)．因此要使該裝置能維持人體血液循環(huán)，線圈a、b間所接電源應為交流電．
故答案為：（1）大于；（2）勻速直線；0.1；（3）0.5；（4）①右；②B．

點評 此題考查速度的計算，氣體壓強與體積的關(guān)系、安培定則、功的計算等多個知識點，有一定的難度，綜合性較強．