【題目】質(zhì)量M=10kg的缸體與質(zhì)量m=4kg的活塞,封閉一定質(zhì)量的理想氣體(氣體的重力可以忽略),不漏氣的活塞被一勁度系數(shù)k=20N/cm的輕彈簧豎直向上舉起立于空中,如圖所示。環(huán)境溫度為T1=1500K時(shí)被封氣柱長度L1=30cm,缸口離地的高度為h=5cm,若環(huán)境溫度變化時(shí),缸體有良好地導(dǎo)熱性能。已知活塞與缸壁間無摩擦,彈簧原長L0=27cm,活塞橫截面積S=2×10-3m2,大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2,求環(huán)境溫度降到多少時(shí)氣缸著地,溫度降到多少時(shí)能使彈簧恢復(fù)原長。

【答案】480K

【解析】因氣缸懸空,先降溫時(shí)氣體等壓變化,壓強(qiáng)恒為

由蓋呂薩克定律知,

代入數(shù)據(jù)得T2=1250K

待缸口著地后,再降溫時(shí)活塞上移,彈簧逐漸恢復(fù)原長,由知彈簧的形變量為x=7cm

設(shè)彈簧恢復(fù)原長時(shí)的環(huán)境溫度為T3,氣體壓強(qiáng)為p3,氣柱長度為L3,由活塞的平衡知

由幾何關(guān)系知

由狀態(tài)方程,

整理可得T3=480K

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,金屬平行導(dǎo)線框MM′N′N和平行導(dǎo)軌PQR、P′Q′R′分別固定在高度差為h(數(shù)值未知)的水平臺(tái)面上。導(dǎo)線框MM′N′N左端接有電源,MNM′N′ 的間距為L = 0.10m,線框空間存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B1 = 0.20 T;平行導(dǎo)軌間距離為L = 0.10m,其中PQP′Q′是圓心角為60°、半徑為r = 0.20 m的圓弧導(dǎo)軌,QRQ′R′是水平長直導(dǎo)軌,Q Q′右側(cè)有方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B2 = 0.40 T。導(dǎo)體棒a質(zhì)量m1 = 0.02 kg,電阻R1 = 2.0Ω,放置在導(dǎo)線框右側(cè)N′N邊緣處;導(dǎo)體棒b質(zhì)量m2 = 0.04 kg,電阻R2 = 4.0Ω,放置在水平導(dǎo)軌某處。閉合開關(guān)K后,通過電源的電荷量q = 2.0 C,導(dǎo)體棒a從NN水平拋出,恰能無碰撞地從PP′處滑入平行導(dǎo)軌。重力加速度g取10m/s2,求:

(1)導(dǎo)體棒a離開NN′時(shí)的速度;

(2)導(dǎo)體棒b的最大加速度;(結(jié)果可保留根式)

(3)導(dǎo)體棒b中產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)中的幾個(gè)物理量,下列說法中正確的是(

A. 質(zhì)點(diǎn)的加速度越大,其運(yùn)動(dòng)速度就越大

B. 質(zhì)點(diǎn)的加速度逐漸減小,其運(yùn)動(dòng)的速度一定減小

C. 質(zhì)點(diǎn)的速度減小得越慢,其加速度一定越小

D. 質(zhì)點(diǎn)的速度為零,其加速度一定為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】干電池的電動(dòng)勢為1.5V,這表示(

A. 干電池與外電路斷開時(shí)正負(fù)極間電勢差為1.5V

B. 干電池在1s內(nèi)將1.5J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

C. 電路中每通過1C的電量,電源把1.5J的電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

D. 干電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)比電動(dòng)勢為2V的蓄電池強(qiáng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,小球a、b質(zhì)量均為m,b球用長h的細(xì)繩(承受最大拉力為2.8mg)懸掛于水平軌道BC(距地高)的出口C處。a球從距BChA處由靜止釋放后,沿ABC光滑軌道滑下,在C處與b球正碰并與b粘在一起。試問:

(1)ab球碰前瞬間的速度大?

(2)a、b兩球碰后,細(xì)繩是否會(huì)斷裂?

(3)若細(xì)繩斷裂,小球在DE水平地面上的落點(diǎn)距C的水平距離是多少?若細(xì)繩不斷裂,小球最高將擺多高?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,P是傾角為30°的光滑固定斜面.勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在斜面底端的固定擋板C上,另一端與質(zhì)量為m的物塊A相連接.細(xì)繩的一端系在物體A上,細(xì)繩跨過不計(jì)質(zhì)量和摩擦的定滑輪,另一端有一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的小掛鉤.小掛鉤不掛任何物體時(shí),物體A處于靜止?fàn)顟B(tài),細(xì)繩與斜面平行.在小掛鉤上輕輕掛上一個(gè)質(zhì)量也為m的物塊B后,物體A沿斜面向上運(yùn)動(dòng).斜面足夠長,運(yùn)動(dòng)過程中B始終未接觸地面.

(1)求物塊A剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a;

(2)設(shè)物塊A沿斜面上升通過Q點(diǎn)位置時(shí)速度最大,求Q點(diǎn)到出發(fā)點(diǎn)的距離x0及最大速度vm;

(3)把物塊B的質(zhì)量變?yōu)閚m(n>0.5),小明同學(xué)認(rèn)為,只要n足夠大,就可以使物塊A沿斜面上滑到Q點(diǎn)時(shí)的速度增大到2vm,你認(rèn)為是否正確?如果正確,請說明理由,如果不正確,請求出A沿斜面上升到Q點(diǎn)位置時(shí)的速度的范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為的兩物體靜止在光滑的水平面上,它們之間用輕彈簧相連且剛開始處于原長,一質(zhì)量為的物體以速度v0向右運(yùn)動(dòng), 向左運(yùn)動(dòng)與相碰后即黏合在一起.已知==, =問:

(1)碰后共同速度?

(2)彈簧第一次最短時(shí)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,兩根光滑的金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ=30°的固定斜面上,導(dǎo)軌下端接有定值電阻R=10Ω,導(dǎo)軌自身電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)軌置于垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。將一根質(zhì)量為m=0.1kg、電阻可不計(jì)的金屬棒ab在導(dǎo)軌上方某處由靜止釋放,金屬棒沿導(dǎo)軌下滑(金屬棒ab與導(dǎo)軌間的摩擦不計(jì))。設(shè)導(dǎo)軌足夠長,導(dǎo)軌寬度L=2m,金屬棒ab下滑過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好,當(dāng)金屬棒沿導(dǎo)軌下滑的高度h=3m時(shí),速度恰好達(dá)到最大值。此過程中(g=10m/s2),求:

(1)金屬棒ab達(dá)到的最大速度vm ;

(2)該過程通過電阻R的電量q;

(3)該過程中電阻產(chǎn)生的熱量Q.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】生態(tài)文明要求人們注重環(huán)保和節(jié)能.下列獲得電能的方法不符合低碳要求的是( )

A. 風(fēng)力發(fā)電 B. 火力發(fā)電 C. 太陽能發(fā)電 D. 水力發(fā)電

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