【題目】一足夠高的直立氣缸上端開口，用一個(gè)厚度不計(jì)的活塞封閉了一段高為80cm的氣柱，活塞的橫截面積為0.01m2 ， 活塞與氣缸間的摩擦不計(jì)，氣缸側(cè)壁通過一個(gè)開口與U形管內(nèi)的氣體體積忽略不計(jì)，已知右圖所示狀態(tài)時(shí)氣體的溫度為7℃，U形管內(nèi)水解面的高度差h1=5cm，大氣壓強(qiáng)P0=1.0×105Pa保持不變，水銀的密度ρ=13.6×103kg/m3 ， g=10m/s2 ． 求：

（1）活塞的重力；
（2）現(xiàn)在活塞上添加沙粒，同時(shí)對氣缸內(nèi)的氣體加熱，始終保持活塞的高度不變，此過程緩慢進(jìn)行，當(dāng)氣體的溫度升高到37℃時(shí)，U形管內(nèi)水銀面的高度差為多少？

【答案】
（1）

解答：①對活塞，有：P0S+G活塞﹣P1S=0

由題意，可知：P1=P0+ρgh1

解得：G活塞=ρgh1S=13.6×103×10×0.05×0.01N=68N

答： 活塞的重力為68N；


（2）

因?yàn)榛钊奈恢帽３植蛔�，所以氣缸�?nèi)的氣體近似做等容變化．

由

由題：T1=280K，T2=310K P2=P0+ρgh2

代入解得 h2=0.134 m

答： U形管內(nèi)水銀面的高度差為0.134m．


【解析】①活塞受到重力、大氣壓力和封閉氣體的壓力而平衡，由平衡條件求出活塞的重力．②保持活塞的高度不變，缸內(nèi)的氣體近似做等容變化．根據(jù)根據(jù)查理定律求解．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】熱力學(xué)第二定律常見的表述有兩種．
第一種表述：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化；
第二種表述：不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化．
圖（a）是根據(jù)熱力學(xué)第二定律的第一種表述畫出的示意圖：外界對制冷機(jī)做功，使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體．請你根據(jù)第二種表述在答題卷上完成示意圖 （b）．根據(jù)你的理解，熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)是 .

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【題目】如圖所示的電路中，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，電表均為理想電表．閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭由圖示位置向左滑動的過程中，下列判斷正確的是（ ）

A.電容器的電量增加
B.電阻R2兩端電壓增加
C.電源的總功率增加
D.電源的輸出功率一定減小

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【題目】下列說法正確的是（ ）
A.太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng)
B.原子核 經(jīng)過6次 α 衰變和4次 β 衰變后成為原子核
C.用升溫、加壓或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方法不能改變放射性元素的半衰期
D.以mD、mp、mn分別表示氘核、質(zhì)子、中子的質(zhì)量，則mD=mp+mn
E.天然發(fā)射現(xiàn)象中的γ射線是原子核受激發(fā)產(chǎn)生的

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【題目】在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為0.20kg的重物拖著紙帶自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖所示．已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02秒，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.80m/s2 ， 回答以下問題．

（1）紙帶的（選填“左”或“右”）端與重物相連；
（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接（選填“直流”或“交流”）電源，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先（填“釋放紙帶”或“接通電源”）；
（3）從起點(diǎn)P到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中物體的重力勢能減少量△Ep=J，此過程中物體動能的增加量△Ek=J；（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

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【題目】如圖，半徑為R的光滑半圓形軌道ABC在豎直平面內(nèi)，與水平軌道CD相切于C點(diǎn)，D端有一被鎖定的輕質(zhì)壓縮彈簧，彈簧左端連接在固定的擋板上，彈簧右端Q到C點(diǎn)的距離為2R．質(zhì)量為m的滑塊（視為質(zhì)點(diǎn)）從軌道上的P點(diǎn)由靜止滑下，剛好能運(yùn)動到Q點(diǎn)，并能觸發(fā)彈簧解除鎖定，然后滑塊被彈回，且剛好能通過圓軌道的最高點(diǎn)A．已知∠POC=60°，求：

（1）滑塊第一次滑至圓形軌道最低點(diǎn)C時(shí)所受軌道的支持力大�。�
（2）滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ；
（3）彈簧被鎖定時(shí)具有的彈性勢能．

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【題目】如圖所示，直角三棱鏡置于空氣中，已知∠A=60°，∠C=90°，一束極細(xì)單色光從AC的中點(diǎn)D垂直AC面入射，AD= m，棱鏡對該單色光的折射率n= ，求：

（1）光從棱鏡第一次射入空氣時(shí)的折射角；
（2）光從進(jìn)入棱鏡到第一次射入空氣所經(jīng)歷的時(shí)間（已知光在真空中的傳播速度為c=3×108m/s，結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．

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【題目】如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的活塞把一定質(zhì)量的理想氣體封閉在上端開口的直立圓筒形氣缸中，活塞上堆放細(xì)沙，活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)在對氣體緩慢加熱，同時(shí)不斷去走細(xì)沙，使活塞緩慢上升，直到細(xì)沙全部取走，則在此過程中（　�。�

A.氣體壓強(qiáng)增大，內(nèi)能可能不變
B.氣體溫度可能不變，氣體對外做功
C.氣體的體積增大，壓強(qiáng)減少，對外不做功
D.氣體對外做功，內(nèi)能一定增加

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【題目】氣缸長為L=1m（氣缸厚度可忽略不計(jì)），固定在水平面上，氣缸中有橫街面積為S=100cm2的光滑活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體．已知當(dāng)溫度t=27℃，大氣壓強(qiáng)p0=1×105Pa時(shí)，氣柱長度l0=0.4m，現(xiàn)用水平拉力向右緩慢拉動活塞，求：
①若拉動活塞過程中溫度保持27℃，活塞到達(dá)缸口時(shí)缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)
②若氣缸，活塞絕熱，拉動活塞到達(dá)缸口時(shí)拉力大小為500N，求此時(shí)缸內(nèi)氣體溫度．

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