【題目】如圖所示,在絕熱圓柱形汽缸中用光滑絕熱活塞密閉有一定質(zhì)量的理想氣體,在汽缸底部開有一小孔,與U形水銀管相連,外界大氣壓為P0=75cmHg,缸內(nèi)氣體溫度t0=27℃,穩(wěn)定后兩邊水銀面的高度差為△h=1.5cm,此時活塞離容器底部的高度為L=50cm(U形管內(nèi)氣體的體積忽略不計(jì)).已知柱形容器橫截面S=0.01m2 , 取75cmHg壓強(qiáng)為1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2
(i)求活塞的質(zhì)量;
(ii)若容器內(nèi)氣體溫度緩慢降至﹣3℃,求此時U形管兩側(cè)水銀面的高度差△h′和活塞離容器底部的高度L′.

【答案】解:(i)A中氣體壓強(qiáng) =
對活塞: ,

解得:m=2kg.
(ii)由于氣體等壓變化,U形管兩側(cè)水銀面的高度差不變:△h′=1.5cm
,體積
,體積
由: ,

解得:L′=45cm.
答:(i)活塞的質(zhì)量為2kg;
(ii)若容器內(nèi)氣體溫度緩慢降至﹣3℃,此時U形管兩側(cè)水銀面的高度差△h′為1.5cm,活塞離容器底部的高度L′為45cm
【解析】(1)從水銀氣壓計(jì)求解氣缸內(nèi)的氣壓,然后對活塞受力分析,受重力和內(nèi)外氣體的壓力,根據(jù)平衡條件列式求解活塞的質(zhì)量;(2)封閉氣體經(jīng)歷等壓變化,根據(jù)蓋﹣呂薩克定律列式求解氣體的體積,得到活塞離容器底部的高度.

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】如圖所示,相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ , 上端接有定值電阻R , 勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放,當(dāng)速度達(dá)到v時開始勻速運(yùn)動,此時對導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力,并保持拉力的功率恒為P , 導(dǎo)體棒最終以2v的速度勻速運(yùn)動.導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻,重力加速度為g.下列選項(xiàng)正確的是( )

A.P=mgvsin θ
B.P=3mgvsin θ
C.當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到 時加速度大小為
D.在速度達(dá)到2v以后勻速運(yùn)動的過程中,R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】三個質(zhì)量相等的帶電微粒(重力不計(jì))以相同的水平速度沿兩極板的中心線方向從O點(diǎn)射入,已知上極板帶正電,下極板接地,三微粒的運(yùn)動軌跡如圖所示,其中微粒2恰好沿下極板邊緣飛出電場,則( )

A.三微粒在電場中的運(yùn)動時間有t3>t2>t1
B.三微粒所帶電荷量有q1>q2=q3
C.三微粒所受電場力有F1=F2>F3
D.飛出電場時微粒2的動能大于微粒3的動能

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】帶有 光滑圓弧軌道質(zhì)量為M的小車靜止置于光滑水平面上,如圖所示,一質(zhì)量也為M的小球以速度v0水平?jīng)_上小車,到達(dá)某一高度后,小球又返回車的左端,則( )

A.小球以后將向左做平拋運(yùn)動
B.小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運(yùn)動
C.此過程小球?qū)π≤囎龅墓? Mv02
D.小球在弧形槽上升的最大高度為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,物體在離斜面底端5m處由靜止開始下滑,然后滑上由小圓。ㄩL度忽略)與斜面連接的水平面上,若斜面及水平面的動摩擦因數(shù)均為0.4,斜面傾角為37°,則物體能在水平面上滑行多遠(yuǎn)?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,通電螺線管N置于閉合金屬環(huán)M的軸線上,當(dāng)N中的電流突然減小時,則( )

A.環(huán)M有縮小的趨勢,螺線管N有縮短的趨勢
B.環(huán)M有擴(kuò)張的趨勢,螺線管N有伸長的趨勢
C.環(huán)M有擴(kuò)張的趨勢,螺線管N有縮短的趨勢
D.環(huán)M有縮小的趨勢,螺線管N有伸長的趨勢

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一光滑的輕滑輪用細(xì)繩OO′懸掛于O點(diǎn);另一細(xì)繩跨過滑輪,其一端懸掛物塊a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b.外力F向右上方拉b,整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).若F方向不變,大小在一定范圍內(nèi)變化,物塊b仍始終保持靜止,則( )
A.繩OO′的張力也在一定范圍內(nèi)變化
B.物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化
C.連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化
D.物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示裝置中,cd桿原來靜止.當(dāng)ab桿做如下哪些運(yùn)動時,cd桿將向右移動(說明:導(dǎo)體棒切割速度越大,感應(yīng)電流越大,導(dǎo)體棒勻速切割磁感線時,感應(yīng)電流恒定)( )

A.向右勻速運(yùn)動
B.向右加速運(yùn)動
C.向左加速運(yùn)動
D.向左勻速運(yùn)動

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.m2從高處由靜止開始下落,m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.圖3給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個點(diǎn),每相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖3所示.已知m1=50g、m2=150g,則:(g取10m/s2 , 結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

①在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時的速度v=m/s;
②在打點(diǎn)0~5過程中系統(tǒng)動能的增加量△Ek=J,系統(tǒng)勢能的減少量△Ep=J;
③若某同學(xué)作出的 v2h圖象如圖2所示,則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g=m/s2

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案