【題目】如圖所示，可在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動的平臺上固定著一個內(nèi)壁光滑的氣缸，氣缸內(nèi)有一導(dǎo)熱性能良好的活塞，活塞面積為S，活塞底面與氣缸底面平行，一定質(zhì)量的理想氣體密封在氣缸內(nèi)。當(dāng)平臺傾角為37°時，氣缸內(nèi)氣體體積為V，將平臺順時針緩慢轉(zhuǎn)動直至水平，穩(wěn)定時氣缸內(nèi)氣體的體積為0.9V，該過程中環(huán)境溫度始終為T0，外界大氣壓強(qiáng)為p0。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。重力加速度為g。

(i)求活塞的質(zhì)量；

(ⅱ)若平臺轉(zhuǎn)至水平后，經(jīng)過一段時間，環(huán)境溫度緩慢降至0.9T0(大氣壓強(qiáng)p0保持不變)，該過程中氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能的減少量為0.14p0V，求該過程中氣缸內(nèi)氣體放出的熱量Q。

【答案】（ⅰ） (ⅱ) 0.32p0V

【解析】

（�。┰O(shè)活塞質(zhì)量為m，當(dāng)平臺傾角為37°時

氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為：

氣體的體積為：V1＝V

平臺水平時，氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)的大小

氣體的體積:V2=0.9V

由玻意耳定律有：

聯(lián)立得：

(ⅱ) 降溫過程，氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，由蓋呂薩克定律有：

解得：V3＝0.81V

活塞下降過程，外界對氣體做功為：

已知氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能內(nèi)能減小了△U：

由熱力學(xué)第一定律：△U＝W+Q

得放出的熱量 Q為

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，長為L的長木板水平放置，可繞左端的轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動，左端固定一原長為的彈簧，一質(zhì)量為的小滑塊壓縮彈簧到圖甲中的點（物體與彈簧不連接），間距離為。將小滑塊由靜止釋放后，木板不動，小滑塊恰能到達(dá)木板最右端。將木板繞O點逆時針轉(zhuǎn)動37°后固定，如圖乙所示，仍將物體由點靜止釋放，物體最多運動到離O點的b點。已知彈簧的彈性勢能，其中k為彈性系數(shù)，為彈簧的形變量。取。下列說法正確的是（　�。�

A.物體與木板間的動摩擦因數(shù)為

B.物體在點時，彈簧的彈性勢能為

C.長木板水平放置時，物體運動過程中的最大動能為

D.長木板水平放置時，物體運動過程中的最大動能為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】北斗導(dǎo)航系統(tǒng)對我國的發(fā)展具有極為重要的作用，該系統(tǒng)共有35顆衛(wèi)星，其中有5顆為地球同步靜止軌道衛(wèi)星作為信息“中繼衛(wèi)星”，其距地面高度為h1；另外24顆為中軌道“定位衛(wèi)星”，其距地面高度為h2。地球半徑為R，下列說法正確的是（　�。�

A.“中繼衛(wèi)星”和“定位衛(wèi)星”線速度之比為

B.“中繼衛(wèi)星”和“定位衛(wèi)星”角速度之比為

C.“中繼衛(wèi)星”和“定位衛(wèi)星”向心加速度之比為

D.“中繼衛(wèi)星”和“定位衛(wèi)星”周期之比為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電影《流浪地球》講述的是面對太陽快速老化膨脹的災(zāi)難，人類制定了“流浪地球”計劃，這首先需要使自轉(zhuǎn)角速度大小為的地球停止自轉(zhuǎn)，再將地球推移出太陽系到達(dá)距離太陽最近的恒星（比鄰星）。為了使地球停止自轉(zhuǎn)，設(shè)想的方案就是在地球赤道上均勻地安裝N臺“噴氣”發(fā)動機(jī)，如下圖所示（N較大，圖中只畫出了4個）。假設(shè)每臺發(fā)動機(jī)均能沿赤道的切線方向提供大小恒為F的推力，該推力可阻礙地球的自轉(zhuǎn)。已知描述地球轉(zhuǎn)動的動力學(xué)方程與描述質(zhì)點運動的牛頓第二定律方程F=ma具有相似性，為，其中M為外力的總力矩，即外力與對應(yīng)力臂乘積的總和，其值為NFR；I為地球相對地軸的轉(zhuǎn)動慣量；β為單位時間內(nèi)地球的角速度的改變量。將地球看成質(zhì)量分布均勻的球體，下列說法中正確的是（　�。�

A.在與F=ma的類比中，與質(zhì)量m對應(yīng)的物理量是轉(zhuǎn)動慣量I，其物理意義是反映改變地球繞地軸轉(zhuǎn)動情況的難易程度

B.β的單位為rad/s

C.地球自轉(zhuǎn)剎車過程中，赤道表面附近的重力加速度逐漸變小

D.地球停止自轉(zhuǎn)后，赤道附近比兩極點附近的重力加速度大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲為電動汽車無線充電原理圖，M為受電線圈，N為送電線圈。圖乙為受電線圈M的示意圖，線圈匝數(shù)為n、電阻為r、橫截面積為S，a、b兩端連接車載變流裝置，磁場平行于線圓軸線向上穿過線圈。下列說法正確是

A. 當(dāng)線圈N接入恒定電流時，不能為電動汽車充電

B. 當(dāng)線圈N接入正弦式交變電流時，線圈M兩端產(chǎn)生恒定電壓

C. 當(dāng)線圈M中的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加時，有電流從a端流出

D. 充電時，△t時間內(nèi)線圈M中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均勻增加△B，則M兩端電壓為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2022年，北京將與張家口一同舉辦第24屆冬奧會。俯式冰撬（又叫鋼架雪車）是冬奧會的比賽項目之一，其賽道可簡化為長度為，起點和終點高度差為的斜坡，比賽時，觸發(fā)信號燈亮起后，質(zhì)量為的運動員從起點開始，以，平行賽道的恒力推動質(zhì)量的冰橇開始沿斜坡向下運動，出發(fā)內(nèi)發(fā)生的位移為，8s末迅速登上冰橇與冰橇一起沿直線運動直到終點。設(shè)運動員登上冰橇前后冰橇速度不變，不計空氣阻力（取賽道傾角余弦值為1，正弦值為0.1，），求：

(1)冰橇與賽道間的動摩擦因數(shù)及比賽中運動員的最大速度；

(2)運動員登上冰橇與冰撬一起沿直線運動直到終點的過程中合外力對運動員及冰橇構(gòu)成的系統(tǒng)所做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖所示，此加速器由兩個半徑均為R的銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙。比荷為k的質(zhì)子由加速器的中心附近飄入加速器，以最大速度vm射出加速器。氘核的比荷是質(zhì)子比荷的。下列說法正確的是（　�。�

A.磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

B.交變電壓u的最大值越大，質(zhì)子射出加速器的速度也越大

C.此加速器可以直接用來加速氘核

D.若此加速器中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度加倍，就可用來加速氘核

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“月亮正加速遠(yuǎn)離地球，后代沒月亮看了！”一項新的研究表明，月球的引力在地球上產(chǎn)生了周期性的潮汐現(xiàn)象，潮汐力耗散地球的自轉(zhuǎn)能量，降低地球的旋轉(zhuǎn)速度，同時月球正在以每年3.8cm的速度遠(yuǎn)離地球。不考慮其他變化，則很多年后與現(xiàn)在相比，下列說法正確的是（　�。�

A.月球繞地球做圓周運動的周期將減小

B.地球赤道表面上的物體向心加速度增大

C.地球的第一宇宙速度減小

D.地球同步衛(wèi)星的高度增大

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