【題目】一汽缸豎直放在水平地面上，缸體質(zhì)量M＝10 kg，活塞質(zhì)量m＝4 kg，活塞橫截面積S＝2×10－3 m2，活塞上面的汽缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，下面有氣孔O與外界相通，大氣壓強(qiáng)p0＝1．0×105 Pa；活塞下面與勁度系數(shù)k＝2×103 N/m的輕彈簧相連；當(dāng)汽缸內(nèi)氣體溫度為127 ℃時(shí)彈簧為自然長(zhǎng)度，此時(shí)缸內(nèi)氣柱長(zhǎng)度L1＝20 cm，g取10 m/s2，缸體始終豎直，活塞不漏氣且與缸壁無(wú)摩擦．

（1）當(dāng)缸內(nèi)氣柱長(zhǎng)度L2＝24 cm時(shí)，缸內(nèi)氣體溫度為多少K?

（2）缸內(nèi)氣體溫度上升到T0以上，氣體將做等壓膨脹，則T0 為多少K?

【答案】（1）720 K （2）1 012．5 K

【解析】

試題分析： （1）當(dāng)汽缸內(nèi)氣體溫度為127 ℃時(shí)彈簧為自然長(zhǎng)度，當(dāng)缸內(nèi)氣柱長(zhǎng)度L1＝20 cm時(shí)，設(shè)封閉氣體的壓強(qiáng)為p，對(duì)活塞受力分析：pS＋mg＝p0S

當(dāng)缸內(nèi)氣柱長(zhǎng)度L2＝24 cm時(shí)，氣體壓強(qiáng)為p′，對(duì)活塞受力分析：p′S＋mg＝kΔx＋p0S

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程＝

聯(lián)立得T′＝720 K

（2）當(dāng)氣體壓強(qiáng)增大到一定值時(shí)，汽缸對(duì)地壓力為零，此后再升高氣體溫度，氣體壓強(qiáng)不變，氣體做等壓變化；設(shè)汽缸剛好對(duì)地沒有壓力時(shí)彈簧壓縮長(zhǎng)度為Δx，則

kΔx＝（m＋M）g

Δx＝7 cm，V3＝（Δx＋L1）S，p3＝p0＋＝1．5×105 Pa

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得＝

解得T0＝1 012．5 K

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：

【題目】如圖，在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第Ⅳ象限以ON為直徑的半圓形區(qū)域內(nèi)，存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，從y軸正半軸上y=h處的M點(diǎn)，以速度v0垂直于y軸射入電場(chǎng)，經(jīng)x軸上x=2h處的P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，最后以垂直于y軸的方向射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子重力，求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度大小E；

（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；

（3）粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到離開磁場(chǎng)經(jīng)歷的總時(shí)間t。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B1，P為磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn)．相同的帶正電荷粒子，以相同的速率從P 點(diǎn)射入磁場(chǎng)區(qū)域，速度方向沿位于紙面內(nèi)的各個(gè)方向。這些粒子射出邊界的位置均處于邊界的某一段弧上，這段圓弧的弧長(zhǎng)是圓周長(zhǎng)的。若將磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)锽2，結(jié)果相應(yīng)的弧長(zhǎng)變?yōu)閳A周長(zhǎng)的，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互影響，則等于

A. B. C. D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平傳送帶兩端點(diǎn)A、B間的距離為L，傳送帶開始時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)．把一個(gè)小物體放到右端的A點(diǎn)，某人用恒定的水平力F使小物體以速度v1勻速滑到左端的B點(diǎn)，拉力F所做的功為W1、功率為P1，這一過程物體和傳送帶之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為Q1．隨后讓傳送帶以v2的速度逆時(shí)針勻速運(yùn)動(dòng)，此人仍然用相同的恒定的水平力F拉物體，使它以相對(duì)傳送帶為v1的速度勻速?gòu)?/span>A滑行到B，這一過程中，拉力F所做的功為W2、功率為P2，物體和傳送帶之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為Q2．下列關(guān)系中正確的是

A. W1＝W2，P1<P2，Q1＝Q2 B. W1＝W2，P1<P2，Q1>Q2

C. W1>W2，P1＝P2，Q1>Q2 D. W1>W2，P1＝P2，Q1＝Q2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】以下說法正確是（ ）

A. 物體沿直線單方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過的路程就是位移

B. 路程為0時(shí)位移一定為0，位移為0，路程不一定為0

C. 速度大小與位移成正比，與時(shí)間成反比

D. 速度大小不變的物體，其加速度必定不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的小車靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小物塊，放在小車的最左端，現(xiàn)用一水平力F作用在小物塊上，小物塊與小車之間的摩擦力為f，經(jīng)過一段時(shí)間小車運(yùn)動(dòng)的位移為x，小物塊剛好滑到小車的右端，則下列說法中正確的是（ ）

A. 此時(shí)物塊的動(dòng)能為（F-f）(x + L)

B. 此時(shí)小車的動(dòng)能為f(x + L)

C. 這一過程中，物塊和小車增加的機(jī)械能為Fx–fL

D. 這一過程中，因摩擦而產(chǎn)生的熱量為fL

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列不屬于預(yù)防靜電危害的做法是（ ）
A.在高大的建筑物頂端安裝避雷針
B.水泥廠利用靜電除去廢氣中的粉塵
C.在制造輪胎的橡膠中添加導(dǎo)電材料
D.行駛中的油罐車尾帶一條拖地的鐵鏈

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，蠟塊在裝著水的玻璃管中勻速上浮的同時(shí)，隨著玻璃管向右水平運(yùn)動(dòng)。A. B兩圖表示的是隨著玻璃管向右水平勻速運(yùn)動(dòng)及其運(yùn)動(dòng)軌跡，C、D兩圖表示的是隨著玻璃管向右水平勻加速運(yùn)動(dòng)及其運(yùn)動(dòng)軌跡，則正確的是（ ）

A. B. C. D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩船在同一條河流中同時(shí)開始渡河，河寬為H，河水流速為νo，劃船速度均為ν，出發(fā)時(shí)兩船相距，甲、乙兩船船頭均與河岸成60°角，如圖所示．已知乙船恰好能垂直到達(dá)對(duì)岸A點(diǎn)．則下列判斷正確的是

A. 甲、乙兩船到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間不同

B. v=2v0

C. 兩船可能在未到達(dá)對(duì)岸前相遇

D. 甲船也在A點(diǎn)靠岸

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案