17.如圖所示,足夠長的氣缸豎直放置,其橫截面積S=1×10-3m2,氣缸內(nèi)有質(zhì)量m=1kg活塞,活塞與氣缸壁之間密封良好,不計(jì)摩擦.開始時(shí)活塞被銷釘固定于圖示位置,離缸底H1=10cm,此時(shí)氣缸內(nèi)被封閉氣體的壓強(qiáng)p1=1.5×105Pa,溫度T1=300K,大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,取重力加速度g=10m/s2
(1)對密閉氣體加熱,當(dāng)溫度升到T2=400K時(shí),氣體壓強(qiáng)p2多大?
(2)拔去銷釘K,活塞開始向上運(yùn)動,當(dāng)它最后靜止在某一位置時(shí),氣缸內(nèi)氣體的溫度降為T3=330K,則這時(shí)活塞離氣缸底的距離H3為多少?

分析 (1)求出氣體的狀態(tài)參量,應(yīng)用查理定律可以求出氣體的壓強(qiáng).
(2)根據(jù)題意求出氣體的狀態(tài)參量,然后應(yīng)用氣體狀態(tài)方程列方程,再求出活塞到達(dá)缸底的距離.

解答 解:(1)氣體發(fā)生等容變化,根據(jù)查理定律,有:
$\frac{{p}_{1}^{\;}}{{T}_{1}^{\;}}=\frac{{p}_{2}^{\;}}{{T}_{2}^{\;}}$
代入數(shù)據(jù):$\frac{1.5×1{0}_{\;}^{3}}{300}=\frac{{p}_{2}^{\;}}{400}$
解得:${p}_{2}^{\;}=2×1{0}_{\;}^{5}{p}_{a}^{\;}$
(2)對活塞,根據(jù)受力平衡,有:
${p}_{3}^{\;}={p}_{0}^{\;}+\frac{mg}{S}=1.0×1{0}_{\;}^{5}+\frac{10}{1×1{0}_{\;}^{-3}}$=$1.1×1{0}_{\;}^{5}{p}_{a}^{\;}$
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有:$\frac{{p}_{1}^{\;}{V}_{1}^{\;}}{{T}_{1}^{\;}}=\frac{{p}_{3}^{\;}{V}_{3}^{\;}}{{T}_{3}^{\;}}$
代入數(shù)據(jù):$\frac{1.5×1{0}_{\;}^{5}×10S}{300}=\frac{1.1×1{0}_{\;}^{5}{H}_{3}^{\;}S}{330}$
解得:${H}_{3}^{\;}=15cm$
答:(1)對密閉氣體加熱,當(dāng)溫度升到T2=400K時(shí),氣體壓強(qiáng)${p}_{2}^{\;}$為$2×1{0}_{\;}^{5}{p}_{a}^{\;}$
(2)拔去銷釘K,活塞開始向上運(yùn)動,當(dāng)它最后靜止在某一位置時(shí),氣缸內(nèi)氣體的溫度降為T3=330K,則這時(shí)活塞離氣缸底的距離H3為15cm

點(diǎn)評 本題是一道熱學(xué)綜合題,分析清楚氣體狀態(tài)變化過程是解題的前提,根據(jù)題意求出氣體的狀態(tài)參量、應(yīng)用氣體狀態(tài)方程可以解題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

7.如圖所示,質(zhì)量為m的物體在與水平方向成a角的推力F作用下,沿水平面勻速運(yùn)動,重力加速度為g.求物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示皮帶輪,A輪是主動輪,B輪是從動輪.則傳送帶上的P點(diǎn)、從動輪上的Q點(diǎn)所受摩擦力方向判斷正確的是( 。
A.P點(diǎn)向下,Q點(diǎn)向上B.P點(diǎn)向上,Q點(diǎn)向上C.P點(diǎn)向上,Q點(diǎn)向下D.P點(diǎn)向下,Q點(diǎn)向下

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.在平直軌道上甲、乙兩物體相距為s,乙在前,甲在后,同時(shí)同向開始運(yùn)動,甲以初速度Vl,加速度a1,做勻加速運(yùn)動.乙做初速度為零的勻加速運(yùn)動,加速度為a2,假定甲能從乙旁通過而互不影響,下列情況可能發(fā)生的是( 。
A.當(dāng)a1=a2時(shí),甲乙只能相遇一次B.當(dāng)a1>a2時(shí),甲乙可能相遇兩次
C.當(dāng)a1>a2時(shí),甲乙只能相遇一次D.當(dāng)a1<a2時(shí),甲乙可能相遇兩次

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.下列說法中不正確的是(  )
A.雨水沒有透過布雨傘是因?yàn)橐后w表面存在張力
B.對于溫度相同的氧氣與氫氣,它們的分子平均速率不同
C.液體表面張力的方向與液面垂直并指向液體內(nèi)部
D.壓強(qiáng)不變時(shí),一定量的水蒸發(fā)為同溫度的水蒸氣,吸收的熱量大于其增加的內(nèi)能

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.某質(zhì)點(diǎn)做變速直線運(yùn)動,初速度5m/s,末速度15m/s,運(yùn)動時(shí)間為5s,運(yùn)動位移為30m,則物體在運(yùn)動過程中的平均速度為( 。
A.10m/sB.6 m/sC.5m/sD.10m/s或6m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

9.在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,
①給出如下器材:
A.一段帶有定滑輪的長木板   
B.低壓直流電源    
C.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器    
D.秒表    
E.天平    
F.細(xì)繩和紙帶     
G.鉤碼和小車        
請選出本實(shí)驗(yàn)所用的器材A、C、F、G,你認(rèn)為還需要補(bǔ)充其它器材嗎?刻度尺、導(dǎo)線、低壓交流電源若需要,請補(bǔ)充;若不需要,前一空不填.
②、請按照實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的先后順序?qū)⑾率霾襟E的代碼補(bǔ)充填在橫線上BACEDGF
A.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板沒有滑輪的一端,并連好電路
B. 把長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面
C.把穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在小車后面
D.使小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,接通電源,放開小車,讓小車運(yùn)動
E.把一條細(xì)繩拴在小車上,細(xì)繩跨過定滑輪,下面吊著合適的鉤碼
F.換上新紙帶,再重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次     G.?dāng)嚅_電源,取出紙帶
③實(shí)驗(yàn)中得到的紙帶如圖所示,每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),共取了0、1、2、3、4、5、6七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn).用尺量出1、2、3、4、5、6點(diǎn)到0點(diǎn)的距離分別是(單位:cm)8.78、16.08、21.87、26.16、28.94、30.22.
請寫出求解的過程,求:(1)2點(diǎn)的瞬時(shí)速度;(2)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的加速度(用逐差法計(jì)算,)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.對位移和路程理解正確的是(  )
A.路程是個(gè)標(biāo)量,表示位移的大小
B.位移是個(gè)矢量,是由初始位置指向終止位置的有向線段
C.路程是物體實(shí)際運(yùn)動軌跡的長度,它可以有方向
D.當(dāng)物體作直線運(yùn)動時(shí),位移大小和路程相等

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.一物體自t=0時(shí)開始做直線運(yùn)動,其速度圖線如圖所示.下列選項(xiàng)正確的是( 。
A.在0~5s內(nèi),物體離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)為35m
B.在0~6s內(nèi),物體經(jīng)過的路程為40m
C.在0~4s內(nèi),物體的平均速度為7.5m/s
D.5s~6s內(nèi)物體所受的合外力小于4s〜5s內(nèi)的合外力

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同步練習(xí)冊答案