5.如圖所示,兩端開口的汽缸水平固定,A、B是兩個厚度不計的活塞,面積分別為S1=20cm2,S2=10cm2,它們之間用一根細桿連接,B通過水平細繩繞過光滑的定滑輪與質(zhì)量為M的重物C連接,靜止時汽缸中的空氣壓強p1=1.2atm,溫度T1=600K,汽缸兩部分的氣柱長均為L.已知大氣壓強p0=1atm=1.0×105 Pa,取g=10m/s2,缸內(nèi)空氣可看做理想氣體,不計摩擦.求:
①重物C的質(zhì)量M是多少;
②降低汽缸中氣體的溫度,活塞A將向右移動,在某溫度下活塞A靠近D處時(未接觸)處于平衡,此時缸內(nèi)氣體的溫度是多少.

分析 ①兩活塞用細桿連接,可將兩個看成一個整體,對整體受力分析可求得;
②由于兩活塞整體受力沒有變化,壓強不變,所以氣體做等壓變化,由蓋-呂薩克定律求出溫度.

解答 解:①活塞整體受力平衡,由平衡條件得:
p1S1+p0S2=p0S1+p1S2+Mg,代入數(shù)據(jù)解得:M=2kg;
②A靠近D處時,后來,力的平衡方程沒變,氣體壓強不變,
由蓋呂薩克定律得:$\frac{({S}_{1}+{S}_{2})L}{{T}_{1}}$=$\frac{{S}_{2}•2L}{{T}_{2}}$,代入數(shù)據(jù)得:T2=400K;
答:①重物C的質(zhì)量M是2kg;
②此時缸內(nèi)氣體的溫度是400K.

點評 本題是理想氣體的狀態(tài)方程的考查,因兩活塞用細桿連接,所以將整體看成研究對象,會大大減小解題的難度,在第二問中整體的受力不變,故得到氣體的壓強不變是解題的關(guān).

練習冊系列答案
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15.一位同學“用自由落體運動驗證機械能守恒定律”
(1)在《驗證機械能守恒定律》的實驗中,打點計時器所接交流電頻率為50Hz,當?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2.實驗選用重錘質(zhì)量為0.1kg,從所打紙帶中選擇一條合適的紙帶,紙帶上連續(xù)的點A、B、C、D至第1個點O的距離如圖甲所示,則重錘從O運動到C,重力勢能減少了0.55J,重錘經(jīng)過C時的速度為3.30m/s.其動能增加0.54J(保留小數(shù)點后兩位).結(jié)論:在誤差允許范圍內(nèi)重錘的機械能守恒.

(2)根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點的速度v量出下落的距離h,以$\frac{{v}^{2}}{2}$為縱軸,以h為橫軸畫出的圖線應(yīng)是圖丙中的C,就證明機械能是守恒的.

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16.某機床上用的照明燈電壓為36V,如果用220V的電壓降壓得到,機床上變壓器的原線圈匝數(shù)為2200匝,則副線圈匝數(shù)可能是(  )
A.36匝B.220匝C.360匝D.36000匝

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13.如圖所示,水平放置的金屬板的正上方有一固定的正點電荷Q,一表面絕緣的帶正電的小球(看做質(zhì)點,且不影響Q的電場)從最左端以初速度v0滑上金屬板,沿光滑的上表面向右運動到右端.在該運動過程中( 。
A.小球做勻速直線運動B.小球先做減速運動,后做加速運動
C.小球的運動情況無法確定D.電場力對小球所做的功為零

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.我國于2013年12月2日成功發(fā)射嫦娥三號探月衛(wèi)星,并于12月14日在月面的虹灣區(qū)成功實現(xiàn)軟著陸并釋放出“玉兔”號月球車,這標志著中國的探月工程再次取得階段性的勝利.如圖所示,在月球橢圓軌道上的已關(guān)閉動力的探月衛(wèi)星在月球引力作用下向月球靠近,并將在B處變軌進入半徑為r、周期為T的環(huán)月軌道運行,已知萬有引力常量為G.下列說法中正確的是( 。
A.由題中條件可以算出月球質(zhì)量
B.探月衛(wèi)星在B處變軌進入環(huán)月軌道時必須點火加速
C.圖中探月衛(wèi)星正減速飛向B處
D.由題中條件可以算出探月衛(wèi)星受到月球引力大小

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.一列橫波在x軸上傳播,如圖所示的實線和虛線為這列波在t1=0s和t2=0.075s時的波形.
(1)若波速為400m/s,求周期及波傳播的方向.
(2)若波向右傳播且(t2-t1) 小于周期,求t1=0s時位于x=4m處的質(zhì)點P的振動方向及波傳播的速度大。

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17.物體在萬有引力場中具有的勢能叫做引力勢能.若取兩物體相距無窮遠時的引力勢能為零,一個質(zhì)量為m0的質(zhì)點到質(zhì)量為M0的引力源中心的距離為r0時,其萬有引力勢能Ep=-$\frac{{{GM}_{0}m}_{0}}{{r}_{0}}$(式中G為引力常數(shù)).一顆質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星以半徑為r1的圓形軌道環(huán)繞地球勻速飛行,已知地球的質(zhì)量為M,要使此衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑增大為r2,則衛(wèi)星上的發(fā)動機所消耗的最小能量為(假設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量始終不變,不計空氣阻力及其它星體的影響)( 。
A.E=$\frac{GMm}{2}$($\frac{1}{{r}_{1}}$-$\frac{1}{{r}_{2}}$)B.E=GMm($\frac{1}{{r}_{1}}$-$\frac{1}{{r}_{2}}$)
C.E=$\frac{GMm}{3}$($\frac{1}{{r}_{1}}$-$\frac{1}{{r}_{2}}$)D.E=$\frac{2GMm}{3}$($\frac{1}{{r}_{1}}$-$\frac{1}{{r}_{2}}$)我

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14.汽車從平直公路上駛上一斜坡,其牽引力逐漸增大而功率不變,則汽車的速度逐漸變。

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15.如圖所示,A是一面積為S=0.2m2、匝數(shù)為n=100匝的圓形線圈,處在均勻磁場中,磁場方向與線圈平面垂直,磁感應(yīng)強度隨時間變化規(guī)律為B=(6-0.02t)T,開始時外電路開關(guān)S斷開,已知R1=4Ω,R2=6Ω,電容器電容C=30 μF,線圈內(nèi)阻不計,求:
(1)S閉合后,通過R2的電流大;
(2)S閉合一段時間后又斷開,在斷開后流過R2的電荷量.

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