【題目】如圖所示,水平桌面上有一質(zhì)量M=2kg開口向上缸壁厚度不計(jì)的汽缸,質(zhì)量m=2kg、橫截面積S=10cm2的活塞密封了一定質(zhì)量的理想氣體。一根輕繩一端系在活塞上,另一端跨過兩個(gè)定滑輪連著一根勁度系數(shù)k=200N/m的豎直輕彈簧,彈簧的下端系一質(zhì)量M1=5kg的物塊。開始時(shí),缸內(nèi)氣體的溫度t1=127℃,活塞到缸底的距離L1=80cm,彈簧恰好處于原長。已知大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,不計(jì)一切摩擦,現(xiàn)使缸內(nèi)氣體緩慢冷卻,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g=10m/s2,求:

①氣缸恰好離開桌面時(shí),氣體壓強(qiáng)為多大;

②氣缸恰好離開桌面時(shí),氣體溫度為多少。

【答案】0.8×105Pa-73℃。

【解析】

考查熱力學(xué)理想氣體方程,選擇合適的研究對(duì)象,根據(jù)平衡關(guān)系可以求出前后狀態(tài)的壓強(qiáng),再根據(jù)理想氣體方程計(jì)算可得。

①以氣缸為研究對(duì)象,當(dāng)氣缸剛好離開桌面時(shí),根據(jù)平衡條件可得:

Mg+p2S=p0S,

解得:p2=0.8×105Pa;

②初狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)為:

p1=p0+=1.2×105Pa

體積V1=L1S=80S;

溫度T1=127+273=400K

剛好被提起時(shí),活塞下降的高度為x,則有:

kx=m+Mg

解得:x=0.2m=20cm

所以末狀態(tài)的體積為:

V2=80-20S=60S,

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得:

=

T2=200K=-73℃。

答:①氣缸恰好離開桌面時(shí),氣體壓強(qiáng)為0.8×105Pa

②氣缸恰好離開桌面時(shí),氣體溫度為-73℃。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】如圖所示,在同一軟鐵芯上繞有兩個(gè)獨(dú)立的線圈甲與乙,甲線圈連接電池、滑動(dòng)變阻器、電阻。乙線圈中接有電容器,向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使甲線圈中的電流均勻變化。已知線圈內(nèi)部的磁場(chǎng)與流經(jīng)線圈的電流成正比,下列說法正確的是(  )

A.電容器的上極板帶正電

B.電容器的上極板帶負(fù)電

C.電容器所帶的電荷量恒定

D.電容器所帶的電荷量增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正向運(yùn)動(dòng),其電勢(shì)能EP隨位移x變化的關(guān)系如圖所示,其中0對(duì)段是對(duì)稱的曲線,段是直線,則下列說法正確的是

A.處電場(chǎng)強(qiáng)度為零

B.、處電勢(shì)、的關(guān)系為>>

C.粒子在0段做勻變速運(yùn)動(dòng),段做勻速直線運(yùn)動(dòng)

D.段是勻強(qiáng)電場(chǎng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一束復(fù)色光沿半徑方向射向一半球形玻璃磚,發(fā)生折射而分為a、b兩束單色光,其傳播方向如圖所示。下列說法中正確的是(  )

A.a、b光在玻璃中的折射率關(guān)系為

B.ab光在玻璃中的傳播速度關(guān)系為

C.增大復(fù)色光的入射角,b光先發(fā)生全反射

D.用同一單縫裝置進(jìn)行衍射實(shí)驗(yàn),a光中央亮紋間距比b光的寬

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】裝有拉力傳感器的輕繩,一端固定在光滑水平轉(zhuǎn)軸O,另一端系一小球,空氣阻力可以忽略。設(shè)法使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)(如圖甲),通過拉力傳感器讀出小球在最高點(diǎn)時(shí)繩上的拉力大小是,在最低點(diǎn)時(shí)繩上的拉力大小是。某興趣小組的同學(xué)用該裝置測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?/span>

(1)小明同學(xué)認(rèn)為,實(shí)驗(yàn)中必須測(cè)出小球的直徑,于是他用螺旋測(cè)微器測(cè)出了小球的直徑,如圖乙所示,則小球的直徑d=_______mm。

(2)小軍同學(xué)認(rèn)為不需要測(cè)小球的直徑。他借助最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的拉力,再結(jié)合機(jī)械能守恒定律即可求得。小軍同學(xué)還需要測(cè)量的物理量有__________(填字母代號(hào))。

A.小球的質(zhì)量m

B.輕繩的長度

C.小球運(yùn)動(dòng)一周所需要的時(shí)間T

(3)根據(jù)小軍同學(xué)的思路,請(qǐng)你寫出重力加速度g的表達(dá)式____________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑的水平面上方有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)寬度均為L。一個(gè)邊長為L、電阻為R的單匝正方形金屬線框,在水平外力作用下沿垂直磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng),從如圖實(shí)線位置Ⅰ進(jìn)入磁場(chǎng)開始到線框運(yùn)動(dòng)到分別有一半面積在兩個(gè)磁場(chǎng)中的位置Ⅱ時(shí),線框的速度始終為v,則下列說法正確的是(  )

A.在位置Ⅱ時(shí)外力F

B.在位置Ⅱ時(shí)線框中的電功率為

C.此過程中回路產(chǎn)生的電能為

D.此過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑水平面上靜止有一木板A,在木板的左端靜止有一物塊B,物塊的質(zhì)量為m,木板的質(zhì)量為2m,現(xiàn)給木板A和物塊B同時(shí)施加向左和向右的恒力F1、F2,當(dāng)F1=0.5mgF2=mg時(shí),物塊和木板剛好不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),且物塊和木板一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng),物塊的大小忽略不計(jì)。

(1)求物塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù);

(2)若將F2增大為2mg,F1不變,已知木板的長度為L,求物塊從木板的左端運(yùn)動(dòng)到右端的時(shí)間。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd,b、d間連有一固定電阻R,導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì).MN為放在abcd上的一導(dǎo)體桿,與ab垂直,其電阻也為R.整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi)).現(xiàn)對(duì)MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v(如圖)做勻速運(yùn)動(dòng).令U表示MN兩端電壓的大小,則(  )

A. U= Blv,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由bd

B. U= Blv,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由db

C. U=Blv,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由bd

D. U=Blv,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由db

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象如圖所示,根據(jù)圖象判斷下列正確的是( )

A. 01s內(nèi)的加速度大小是13s內(nèi)的加速度大小的2

B. 01s45s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的加速度方向相反

C. 0.5s2s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)的速度方向相反

D. 質(zhì)點(diǎn)在05s內(nèi)的平均速度是0.8m/s

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