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18.汽缸長(zhǎng)L=1m(汽缸的厚度可忽略不計(jì)),固定在水平面上,氣缸中有橫截面積為S=100cm2的光滑活塞,活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,當(dāng)溫度為t=27℃、大氣壓為p0=1×105Pa時(shí),氣柱長(zhǎng)度L0=0.4m.現(xiàn)用力緩慢拉動(dòng)活塞,已知拉力最大值為F=500N.
①如果溫度保持不變,能否將活塞從汽缸中拉出?
②保持拉力最大值不變,將活塞從汽缸中拉出,汽缸中氣體溫度至少為多少攝氏度?

分析 (1)設(shè)汽缸足夠長(zhǎng),F(xiàn)達(dá)最大值時(shí)活塞仍在氣缸內(nèi),根據(jù)玻意耳定律求解出拉伸后的長(zhǎng)度后比較即可;
(2)根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程列式求解即可.

解答 解:(1)設(shè)L有足夠長(zhǎng),F(xiàn)達(dá)最大值時(shí)活塞仍在氣缸內(nèi),設(shè)此時(shí)氣柱長(zhǎng)L2,氣體壓強(qiáng)p2
活塞受力平衡  p2=p0-FS=0.5×105 Pa
根據(jù)氣態(tài)方程(T1=T2),有   
p1SL0=p2SL2    
解得L2=0.8m
∴L2<L  所以不能將活塞拉出 
(2)保持F最大值不變,溫度升高活塞剛到缸口時(shí),
已知:L3=1m    p3=p2
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程,有
p3L3ST3=p1L0ST1   
解得T3=p3L3T1P1L0=0.5×105×1×3001×105×0.4K=375 K         
t3=375-273=102℃
答:(1)溫度保持不變,不能將活塞從氣缸中拉出;
(2)保持拉力的最大值不變,氣缸中氣體溫度至少為102攝氏度時(shí),才能將活塞從氣缸中拉出.

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確求解出氣體壓強(qiáng)后根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程多次列式求解,基礎(chǔ)題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.一個(gè)物體沿直線運(yùn)動(dòng),從t=0時(shí)刻開(kāi)始,物體的v-t的圖象如圖所示,圖線與縱橫坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別為0.5m/s和-1s,由此可知(  )
A.物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.物體做變加速直線運(yùn)動(dòng)
C.物體的初速度大小為0.5m/sD.物體的初速度大小為1m/s

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9.為了探測(cè)X星球,載著登陸艙的探測(cè)飛船繞該星球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r1,周期為T(mén)1.隨后登陸艙脫離飛船,變軌到離星球更近的半徑為r2的圓軌道上運(yùn)動(dòng),引力常量為G.則( �。�
A.X星球的質(zhì)量為M=4πr31GT12
B.X星球表面的重力加速度為gx=4π2r1T21
C.登陸艙在半徑為r2的軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)2=T1r31r32
D.登陸艙在半徑為r1與r2軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的線速度大小之比為v1v2=r2r1

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

6.如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在可導(dǎo)熱的氣缸內(nèi),室溫為T(mén)0,大氣壓強(qiáng)為P0,此時(shí)活塞相對(duì)于底部的高度為h,活塞面積為s,質(zhì)量不計(jì),活塞可沿氣缸無(wú)摩擦地滑動(dòng).由于某種原因室溫發(fā)生變化,活塞上升,這時(shí)取一質(zhì)量為m的砝碼緩慢地放在活塞的上表面上,活塞恰好又回到原位置.
①求此時(shí)密閉氣體的溫度;
②整個(gè)過(guò)程密閉內(nèi)氣體內(nèi)能增大(填“增大”或“減小”),氣體不對(duì)外做功,氣體將吸熱(填“吸熱”或“放熱”).

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13.某同學(xué)將一個(gè)質(zhì)量為m的小球豎直向上拋出,小球上升的最大高度為H.設(shè)上升過(guò)程中空氣阻力F大小恒定.則在上升過(guò)程中(  )
A.小球的動(dòng)能減小了mgHB.小球機(jī)械能減小了FH
C.小球重力勢(shì)能減小了mgHD.小球克服空氣阻力做功(F+mg)H

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3.以一定的初速度沿光滑的斜面上滑的物體受到的力是( �。�
A.重力、牽引力和斜面的支持力B.重力、摩擦力和斜面的支持力
C.重力和斜面的支持力D.重力、支持力、牽引力和壓力

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10.如圖所示,小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,某段時(shí)間內(nèi)車(chē)中懸掛的小球A和車(chē)水平底板上的物塊B都相對(duì)車(chē)廂靜止,懸掛小球A的懸線與豎直線有一定夾角θ,B與車(chē)底板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.75,假設(shè)B所受最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.在這段時(shí)間內(nèi),下述判斷中正確的是( �。�
A.物塊B不受摩擦力作用
B.物塊B受摩擦力作用,大小恒定,方向向左
C.要使A、B和車(chē)保持相對(duì)靜止,θ最大為37°
D.要使A、B和車(chē)保持相對(duì)靜止,θ最大為53°

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7.下列核反應(yīng)方程及其表述不正確的是( �。�
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C.23592U+10n→9236Kr+14156Ba+310n是裂變反應(yīng)
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C.Ⅰ光的頻率小于Ⅱ光的頻率
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