【題目】如圖,導(dǎo)熱性能極好的氣缸,高為L=l.0m,開口向上固定在水平面上,氣缸中有橫截面積為S=100cm2、質(zhì)量為m=20kg的光滑活塞,活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi).當(dāng)外界溫度為t=27℃、大氣壓為P0=l.0×l05Pa時,氣柱高度為l=0.80m,氣缸和活塞的厚度均可忽略不計,取g=10m/s2,求:

如果氣體溫度保持不變,將活塞緩慢拉至氣缸頂端.在頂端處,豎直拉力F有多大?

如果僅因為環(huán)境溫度緩慢升高導(dǎo)致活塞上升,當(dāng)活塞上升到氣缸頂端時,環(huán)境溫度為多少攝氏度?

【答案】①240N;②102攝氏度

【解析】①.設(shè)起始狀態(tài)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p1,當(dāng)活塞緩慢拉至氣缸頂端,設(shè)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p2

由玻意耳定律得:p1lS=p2LS

在起始狀態(tài)對活塞由受力平衡得:p1S=mg+p0S

在氣缸頂端對活塞由受力平衡得:F+p2S=mg+p0S

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得:F=240N

②如果外界溫度緩慢升高到恰使活塞移至氣缸頂端,氣體是等壓變化,由蓋呂薩克定律可求解由蓋﹣呂薩克定律得:

代入數(shù)據(jù)解得:t=102°C

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】如圖甲所示,一光滑的平行金屬導(dǎo)軌ABCD豎直放置,AB、CD相距L,在A、C之間接一個阻值為R的電阻;在兩導(dǎo)軌間的abcd矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向外、高度為5h的有界勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、電阻為r、長度也為L的導(dǎo)體棒放在磁場下邊界ab(ab邊重合).現(xiàn)用一個豎直向上的力F拉導(dǎo)體棒,使它由靜止開始向上運動,導(dǎo)體棒剛要離開磁場時恰好做勻速直線運動,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終垂直且保持良好接觸,導(dǎo)軌電阻不計.F隨導(dǎo)體棒與初始位置的距離x變化的情況如圖乙所示,下列說法正確的是

A. 導(dǎo)體棒離開磁場時速度大小為

B. 離開磁場時導(dǎo)體棒兩端電壓為

C. 導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中,通過電阻R的電荷量為

D. 導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中,電阻R產(chǎn)生焦耳熱為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長的斜面與水平面的夾角為θ=53°,空間中自上而下依次分布著垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、……、n,相鄰兩個磁場的間距均為d=0.5 m.一邊長L=0.1 m、質(zhì)量m=0.5 kg、電阻R=0.2 Ω的正方形導(dǎo)線框放在斜面的頂端,導(dǎo)線框的下邊距離磁場的上邊界為d0=0.4 m,導(dǎo)線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.將導(dǎo)線框由靜止釋放,導(dǎo)線框在每個磁場區(qū)域中均做勻速直線運動.已知重力加速度g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,求:

(1)導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時的速度;

(2)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1;

(3)磁場區(qū)域n的磁感應(yīng)強(qiáng)度BnB1的函數(shù)關(guān)系.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,豎直輕彈簧下端通過壓力傳感器固定在水平地面上,從彈簧正上方一定高度由靜止釋放一小球,通過壓力傳感器測出一段過程彈簧彈力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示,忽略空氣阻力,則

A. t1時刻小球速度最大

B. t2時刻彈簧的彈性勢能最小

C. t2~t3這段時間內(nèi),小球的動能先增加后減少

D. t2~t3這段時間內(nèi),小球增加的動能等于彈簧減少的彈性勢能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,某同學(xué)為了探究求合力的方法,將彈簧測力計B掛于豎直木板上的固定點C,下端用細(xì)線掛一重物M,手持彈簧測力計A拉結(jié)點O.分別讀出彈簧測力計AB的示數(shù),并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點的位置和拉線的方向.

(1)圖中彈簧測力計B的示數(shù)為________N;

(2)關(guān)于本實驗的要求,下列說法正確的是________;

A.拉線方向應(yīng)與木板平面平行

B.重物M的重力可以不用測量

C.改變拉力,進(jìn)行多次實驗,每次都要記錄拉力的方向

D.與彈簧相連的細(xì)繩應(yīng)盡量短些

(3)該同學(xué)改變夾角做第二次實驗時結(jié)點O的位置發(fā)生了改變,兩測力計拉力的合力將________(填“不變”或“改變”).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖(a)所示,在光滑水平面上放置一質(zhì)量為1 kg的單匝均勻正方形銅線框,線框邊長為0.1m。在虛線區(qū)域內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為T,F(xiàn)用恒力F拉線框,線框到達(dá)1位置時,以速度v0=3 m/s進(jìn)入勻強(qiáng)磁場并開始計時t=3 s時刻線框到達(dá)2位置開始離開勻強(qiáng)磁場。此過程中vt圖像如圖(b)所示,那么

A. t=0時刻線框右側(cè)邊兩端MN間的電壓為0.75 V

B. 恒力F的大小為0.5 N

C. 線框完全離開磁場的瞬間的速度大小為3 m/s

D. 線框完全離開磁場的瞬間的速度大小為1 m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,質(zhì)量為M的足夠長金屬導(dǎo)軌abcd放在光滑的絕緣水平面上.一電阻不計,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒PQ放置在導(dǎo)軌上,始終與導(dǎo)軌接觸良好,PQbc構(gòu)成矩形.棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為μ,棒左側(cè)有兩個固定于水平面的立柱.導(dǎo)軌bc段長為L,開始時PQ左側(cè)導(dǎo)軌的總電阻為R,右側(cè)導(dǎo)軌單位長度的電阻為R0.以ef為界,其左側(cè)勻強(qiáng)磁場方向豎直向上,右側(cè)勻強(qiáng)磁場水平向左,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.在t=0時,一水平向左的拉力F垂直作用在導(dǎo)軌的bc邊上,使導(dǎo)軌由靜止開始做勻加速直線運動,加速度為a

1)求回路中感應(yīng)電動勢及感應(yīng)電流隨時間變化的表達(dá)式;

2)經(jīng)過多長時間拉力F達(dá)到最大值,拉力F的最大值為多少?

3)某過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q,導(dǎo)軌克服摩擦力做功為W,求導(dǎo)軌動能的增加量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平地面上有一“L”型滑板ABC,豎直高度h=1.8 m.D處有一固定障礙物,滑板右端C到障礙物的距離為1 m.滑板左端施加水平向右的推力F=144 N的同時,有一小物塊緊貼豎直板的A點無初速度釋放,滑板撞到障礙物時立即撤去力F,滑板以原速率反彈,小物塊最終落在地面上,滑板質(zhì)量M=3 kg,小物塊質(zhì)量m=1 kg,滑板與小物塊及地面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.4(取g=10 m/s2,已知tan 37°=).求:

(1)滑板撞到障礙物前小物塊的加速度;

(2)小物塊落地時的速度;

(3)小物塊落地時到滑板B端的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,真空中有一邊長為l的菱形ABCD,ADC=60°,P點是AC連線的中點,在A點固定一電量為q的負(fù)點電荷,在C點固定一電量為2q的正點電荷。則以下說法正確的是

A. B點和D點的電場強(qiáng)度相同

B. P點的電場強(qiáng)度大小是D點的4

C. B點電勢低于P點電勢

D. 試探電荷在D點的電勢能大于在B點的電勢能

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