如圖所示有一傳熱良好的圓柱形氣缸置于水平地面上,已知氣缸內(nèi)總高度40cm,缸的內(nèi)部橫截面積為100cm2,若用氣密性很好的光滑活塞將氣缸中的氣體全部密封起來,再在活塞上放一重物,穩(wěn)定后活塞離缸底30cm高,外界大氣壓強P0=1×105Pa,環(huán)境溫度保持恒定.則
(1)密封穩(wěn)定后氣體的壓強為多少?活塞與重物的總質(zhì)量為多少?(取g=10m/s2))
(2)若某同學(xué)先將一不規(guī)則小鐵塊放入氣缸后,再用題中的活塞將氣體封住,也放上同樣的重物,再次穩(wěn)定時活塞離缸底距離35cm,則小鐵塊的體積為多少?
(1)設(shè)活塞與重物的總質(zhì)量為m,氣體初始狀態(tài)時:P0=1×105Pa
氣體末狀態(tài)時:P2=P+
mg
s

由等溫變化規(guī)律可知:P0HS=P2hS
解得:P2=
4
3
P0
=1.3×105Pa
m=33kg
(2)設(shè)小鐵塊的體積為△v,則氣缸內(nèi)的氣體體積為sL1-△v,放活塞后,氣體體積仍為等溫變化,有:
p0(sL1-△v)=p2(sL2-△v)
解得:△v=0.2s=2×10-3m3
答:(1)密封穩(wěn)定后氣體的壓強為1.3×105Pa,活塞與重物的總質(zhì)量為33kg
(2)小鐵塊的體積為2×10-3m3
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

現(xiàn)有一根粗細(xì)均勻長約40厘米,兩端開口的玻璃管,內(nèi)有一小段水柱,一個彈簧秤,一把毫米刻度尺,一小塊橡皮泥,一個足夠高的玻璃容器,內(nèi)盛有冰和水的混合物,選用合適的器材,設(shè)計一個實驗,估測當(dāng)時的室內(nèi)溫度,要求:(1)畫出實驗示意圖;
(2)寫出要測定的物理量______,寫出可直接應(yīng)用的物理量______
(3)寫出計算室溫的表達(dá)式______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

用圖所示的容積計測量某種礦物的密度,測量數(shù)據(jù)和步驟如下:
(1)打開閥門K,使管A、容器C、B和大氣相通,上下移動D使水銀面在n處;
(2)關(guān)閉K,向上舉D使水銀面達(dá)到m處,這時B、D兩管內(nèi)水銀面高度差h1=12.5cm;
(3)打開K,把400g礦物投入C,使水銀面對齊n,然后關(guān)閉K;
(4)往上舉D,使水銀面重新到達(dá)m處,這時B、D兩管內(nèi)水銀面高度差h2=23.7cm,m處以上容器C和管A(不包括B)的總體積是1000cm3.求礦物的密度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,為中學(xué)物理課上一種演示氣體定律的有趣儀器--哈勃瓶,它是一個底部開有圓孔,瓶頸很短的平底大燒瓶.在瓶內(nèi)塞有一氣球,氣球的吹氣口反扣在瓶口上,瓶底的圓孔上配有一個橡皮塞.在一次實驗中,瓶內(nèi)由氣球和橡皮塞封閉一定質(zhì)量的氣體,在對氣球緩慢吹氣過程中,當(dāng)瓶內(nèi)氣體體積減小△V時,壓強增大20%.若使瓶內(nèi)氣體體積減小2△V,則其壓強增大(  )
A.20%B.30%C.40%D.50%

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,密閉著常溫、常壓下氣體的導(dǎo)熱氣缸開口向上,缸內(nèi)活塞用一根彈簧豎直懸掛,氣缸下系有鉤碼P,整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).若大氣壓恒定,系統(tǒng)狀態(tài)變化足夠緩慢,摩擦不計.則下列說法正確的是( 。
A.當(dāng)外界溫度升高時,氣缸內(nèi)的溫度也升高,彈簧長度會減小
B.當(dāng)外界溫度升高時,單位時間單位面積的器壁上受到的氣體分子撞擊次數(shù)將增加
C.保持外界溫度不變,增加鉤碼個數(shù),氣體體積將增大,但彈簧長度保持不變
D.保持外界溫度不變,增加鉤碼個數(shù),氣體將從外界吸熱,但氣體內(nèi)能保持不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,內(nèi)徑均勻的彎曲玻璃管ABCDE兩端開口,AB、CD段豎直,BC、DE段水平,AB=100cm,BC=40cm,CD=50cm,DE=60cm.在水平段DE內(nèi)有一長10cm的水銀柱,其左端距D點10cm.在環(huán)境溫度為300K時,保持BC段水平,將玻璃管A端緩慢豎直向下插入大水銀槽中,使A端在水銀面下10cm.已知大氣壓為75cmHg且保持不變
(1)若環(huán)境溫度緩慢升高,求溫度升高到多少K時,水銀柱剛好全部溢出;
(2)若環(huán)境溫度緩慢降低,求溫度降低到多少K時,水銀柱剛好全部進(jìn)入CD段.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,U形管右管內(nèi)徑為左管內(nèi)徑的
2
倍,管內(nèi)水銀在左管內(nèi)封閉了一段長為26cm、溫度為280K的空氣柱,左右兩管水銀面高度差為36cm,大氣壓為76cmHg.現(xiàn)向右管緩慢補充水銀.
(1)若保持左管內(nèi)氣體的溫度不變,當(dāng)左管空氣柱長度變?yōu)?0cm時,左管內(nèi)氣體的壓強為多大?
(2)在(1)條件下,停止補充水銀,若給左管的氣體加熱,使管內(nèi)氣柱長度恢復(fù)到26cm,則左管內(nèi)氣體的溫度為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(1)關(guān)于晶體和非晶體,下列說法正確的是______(填入正確選項前的字母)
A.金剛石、食鹽、玻璃和水晶都是晶體
B.晶體的分子(或原子、離子)排列是有規(guī)則的
C.單晶體和多晶體有固定的熔點,非晶體沒有固定的熔點
D.單晶體和多晶體的物理性質(zhì)是各向異性的,非晶體是各向同性的
(2)如圖所示,一開口氣缸內(nèi)盛有密度為ρ的某種液體;一長為l的粗細(xì)均勻的小平底朝上漂浮在液體中,平衡時小瓶露出液面的部分和進(jìn)入小瓶中液柱的長度均為
l
4
.現(xiàn)用活塞將氣缸封閉(圖中未畫出),使活塞緩慢向下運動,各部分氣體的溫度均保持不變.當(dāng)小瓶的底部恰好與液面相平時,進(jìn)入小瓶中的液柱長度為
l
2
,求此時氣缸內(nèi)氣體的壓強.大氣壓強為ρ0,重力加速度為g.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖甲所示是一平面上晶體物質(zhì)微粒的排列情況,圖中三條等長線AB、AC、AD上物質(zhì)微粒的數(shù)目不同,由此得出晶體具有   的性質(zhì)。如圖乙所示,液體表面層分子比較稀疏,分子間距離大于分子平衡距離r0,因此表面層分子間作用表現(xiàn)為   。

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