（9分）如圖所示，有一熱氣球，球的下端有一小口，使球內(nèi)外的空氣可以流通，以保持球內(nèi)外壓強(qiáng)相等，球內(nèi)有溫度調(diào)節(jié)器，以便調(diào)節(jié)球內(nèi)空氣的溫度，使氣球可以上升或下降，設(shè)氣球的總體積Ｖ０＝500ｍ３（球殼體積忽略不計(jì)），除球內(nèi)空氣外，氣球質(zhì)量Ｍ＝180kg。已知地球表面大氣溫度Ｔ０＝280Ｋ，密度ρ０＝1.20kg／ｍ３，如果把大氣視為理想氣體，它的組成和溫度幾乎不隨高度變化。

Ⅰ.為使氣球從地面飄起，球內(nèi)氣溫最低必須加熱到多少?
Ⅱ.當(dāng)球內(nèi)溫度為480K時(shí)，氣球上升的加速度多大？

Ⅰ.   Ⅱ

解析試題分析：Ⅰ. 設(shè)氣球剛好從地面飄起時(shí)氣球內(nèi)的氣體溫度為，密度為，則氣球升起時(shí)，浮力等于氣球和內(nèi)部氣體的總重力即
由于氣球內(nèi)的氣體溫度升高時(shí)，壓強(qiáng)并沒有變化，那么原來的氣體溫度升高后體積設(shè)為，根據(jù)質(zhì)量相等，則有
原來的氣體溫度升高后，壓強(qiáng)不變，體積從變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/1e/d/1vsew3.png" style="vertical-align:middle;" />，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程則有
整理可得
Ⅱ。當(dāng)球內(nèi)溫度為480K時(shí)，氣球升高前體積，溫度密度的氣體變?yōu)轶w積溫度等于密度的氣體，則有，計(jì)算得
對(duì)氣球受到自身重力，空氣浮力，根據(jù)牛頓第二定律有
解得
考點(diǎn)：理想氣體狀態(tài)方程

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，絕熱氣缸封住一定質(zhì)量的理想氣體，豎直倒放于水平地面，活塞質(zhì)量不可忽略，不計(jì)摩擦．現(xiàn)把氣缸稍微傾斜一點(diǎn)重新達(dá)到平衡，則（   ）

A．氣體的密度變小B．氣體的密度不變
C．氣體的壓強(qiáng)增大D．氣體的壓強(qiáng)減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，一圓柱形絕熱容器豎直放置，通過絕熱活塞封閉著溫度為T1的理想氣體，活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S，與容器底部相距h�，F(xiàn)通過電熱絲給氣體加熱一段時(shí)間，使活塞緩慢上升且氣體溫度上升到T2，若這段時(shí)間內(nèi)氣體吸收的熱量為Q，已知大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g，求：

①氣體的壓強(qiáng)．
②這段時(shí)間內(nèi)活塞緩慢上升的距離是多少？
③這段時(shí)間內(nèi)氣體的內(nèi)能變化了多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（8分）如圖所示，兩端開口的U形玻璃管兩邊粗細(xì)不同，粗管橫截面積是細(xì)管的2倍。管中裝入水銀，兩管中水銀面與管口距離均為，大氣壓強(qiáng)為�，F(xiàn)將粗管管口封閉，然后將細(xì)管管口用一活塞封閉并將活塞緩慢推入管中，直到兩管中水銀面高度差達(dá)到為止。整個(gè)過程中氣體溫度保持不變，求：
①左端液面下降多少？     ②活塞下移的距離(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（9分）如圖所示，兩端開口的U形玻璃管兩邊粗細(xì)不同，粗管橫截面積是細(xì)管的2倍．管中裝入水銀，兩管中水銀面與管口距離均為12 cm，大氣壓強(qiáng)為p0＝75 cmHg.現(xiàn)將粗管管口封閉，然后將細(xì)管管口用一活塞封閉并將活塞緩慢推入管中，直至兩管中水銀面高度差達(dá)6 cm為止，求活塞下移的距離（假設(shè)環(huán)境溫度不變）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（9分）如圖，一上端開口，下端封閉的細(xì)長(zhǎng)玻璃管，下部有長(zhǎng)l1=66cm的水銀柱，中間封有長(zhǎng)l2=6．6cm的空氣柱，上部有長(zhǎng)l3=44cm的水銀柱，此時(shí)水銀面恰好與管口平齊。已知大氣壓強(qiáng)為Po=76cmHg。如果使玻璃管繞低端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)一周，求在開口向下和轉(zhuǎn)回到原來位置時(shí)管中空氣柱的長(zhǎng)度。封入的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中沒有發(fā)生漏氣。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（9分）如圖所示，“13”形狀的各處連通且粗細(xì)相同的細(xì)玻璃管豎直放置在水平地面上，只有豎直玻璃管FG中的頂端G開口，并與大氣相通，水銀面剛好與頂端G平齊。AB =" CD" = L，BD =" DE" =，F(xiàn)G =。管內(nèi)用水銀封閉有兩部分理想氣體，氣體1長(zhǎng)度為L(zhǎng)，氣體2長(zhǎng)度為L(zhǎng)/2，L = 76cm。已知大氣壓強(qiáng)P0 = 76cmHg，環(huán)境溫度始終為t0 = 27℃，現(xiàn)在僅對(duì)氣體1緩慢加熱，直到使BD管中的水銀恰好降到D點(diǎn)，求此時(shí)（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

① 氣體2的壓強(qiáng)P2為多少厘米汞柱？
② 氣體1的溫度需加熱到多少攝氏度？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸容積為,在壓縮前其氣缸內(nèi)氣體溫度為，壓強(qiáng)為，在壓縮沖程末，氣缸內(nèi)氣體體積被壓縮為，若要求此時(shí)缸內(nèi)氣體溫度達(dá)到，則此時(shí)的氣缸壁將承受多大的氣壓？（視缸內(nèi)氣體為理想氣體）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

對(duì)于以下光學(xué)現(xiàn)象或運(yùn)用，說法錯(cuò)誤的：（  ）

A．自行車尾燈的內(nèi)部構(gòu)造實(shí)質(zhì)是一列豎直排布的緊密的全反射三棱鏡
B．海面上的海市蜃樓將呈現(xiàn)倒立的像，位置在實(shí)物的上方，又稱上現(xiàn)蜃景
C．夏天雨后的天空出現(xiàn)美麗的彩虹，是光的色散現(xiàn)象
D．光導(dǎo)纖維的內(nèi)芯一般由折射率較大的玻璃纖維制成

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案