5.如圖所示,一個(gè)粗細(xì)均勻的平底圓管水平旋轉(zhuǎn),右端用一橡皮塞塞住,氣柱長(zhǎng)20cm,此時(shí)管內(nèi)、外壓強(qiáng)均勻1.0×10Pa,溫度均為27℃;當(dāng)被封閉氣體的溫度緩慢降至-3℃時(shí),橡皮塞剛好被推動(dòng);繼續(xù)緩慢降溫,直到橡皮塞向內(nèi)推進(jìn)5cm.已知圓管的橫截面積為4.0×10-5m2,橡皮與圓管間的滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力,大氣壓強(qiáng)保持不變.求:
(1)橡皮與圓管間的最大靜摩擦力;
(2)被封閉氣體最終的溫度.

分析 (1)由理想氣體狀態(tài)方程,根據(jù)共點(diǎn)力平衡求的最大靜摩擦力;
(2)后來(lái)發(fā)生等壓變化,利用理想氣體狀態(tài)方程求最終溫度.

解答 解:(1)氣體發(fā)生等容變化,由$\frac{{P}_{1}}{{T}_{1}}=\frac{{P}_{2}}{{T}_{2}}$
解得:${P}_{2}=0.9×1{0}^{5}Pa$
對(duì)橡皮塞分析:P0S=P2S+f
解得:f=0.4N
(2)氣體后來(lái)發(fā)生等壓變化,由$\frac{{V}_{2}}{{T}_{2}}=\frac{{V}_{3}}{{T}_{3}}$
解得T3=202.5K
答:(1)橡皮與圓管間的最大靜摩擦力0.4N;
(2)被封閉氣體最終的溫度202.5K

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了氣體的等溫變化,利用好玻意耳定律,抓住解題的關(guān)鍵是受力分析,利用共點(diǎn)力平衡即可

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

15.如圖所示,在xoy坐標(biāo)系坐標(biāo)原點(diǎn)O處有甲、乙二粒子,其中甲沿x軸正方向發(fā)射,乙粒子沿y軸的正方向,它們的速度大小均為v0,在0<y<d的區(qū)域內(nèi)分布有指向y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E=$\frac{3m{{v}_{0}}^{2}}{2qd}$,其中q與m分別二粒子的電量和質(zhì)量;在d<y<2d的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),mn為電場(chǎng)和磁場(chǎng)的邊界.a(chǎn)b為一塊很大的平面感光板垂直于xoy平面且平行于x軸,放置于y=2d處,如圖所示.(q、d、m、v0均為已知量,不考慮粒子的重力及粒子間的相互作用),求:
(1)二粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的入射點(diǎn)間的距離;
(2)若二粒子均不能打到板ab上,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小應(yīng)滿(mǎn)足什么條件;
(3)將ab板向下平移適當(dāng)距離,恰能使二粒子均能打到板上,此時(shí)甲、乙粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

16.真空中兩點(diǎn)電荷的距離為4m,帶電量分別為Q1=4.0×10-5C,Q2=-4.0×10-4C,求:
(1)兩點(diǎn)電荷間的庫(kù)侖力大小為多少;
(2)若將兩點(diǎn)電荷間的距離減小到2m,則庫(kù)侖力大小又為多少.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

13.有一小船從A處渡河,如圖所示,已知河寬為400m,其下游300m處是暗礁的危險(xiǎn)水域,水流速度恒為5m/s,欲使小船能安全到達(dá)對(duì)岸.
(1)則船相對(duì)靜水的最小速度應(yīng)是多少?
(2)此時(shí)船頭的指向與河岸的夾角又是多大.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

20.現(xiàn)在有一種叫做“魔盤(pán)”的娛樂(lè)設(shè)施,如圖所示,“魔盤(pán)”轉(zhuǎn)動(dòng)慢時(shí),盤(pán)上的人都可以隨盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)而不至于被甩開(kāi).當(dāng)盤(pán)的轉(zhuǎn)速逐漸增大到一定值時(shí),盤(pán)上的人開(kāi)始向邊緣滑去,離轉(zhuǎn)動(dòng)中心越遠(yuǎn)的人,這種滑動(dòng)的趨勢(shì)越厲害.設(shè)“魔盤(pán)”轉(zhuǎn)速為6r/min,一個(gè)體重為30kg的小孩坐在距離軸心1m處(盤(pán)半徑大于1m)隨盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)(沒(méi)有滑動(dòng)).問(wèn):
(1)這個(gè)小孩受到的向心力有多大?這個(gè)向心力是由什么力提供的?
(2)若“磨盤(pán)”轉(zhuǎn)速很小,小孩會(huì)不會(huì)往“磨盤(pán)”中心滑去?
(3)若坐在距離軸心1m處的是一位體重為60kg的成年人,他會(huì)不會(huì)隨盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

10.“只聞其聲,不見(jiàn)其人”,這是聲波的衍射現(xiàn)象;如圖是不同頻率的水波通過(guò)相同的小孔所能達(dá)到區(qū)域的示意圖,則其中水波的頻率最大的是C圖.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

17.如圖所示,用手沿漏斗內(nèi)壁的水平切線(xiàn)方向,撥動(dòng)玻璃球,給玻璃球一個(gè)合適的初速度,玻璃球就會(huì)沿漏斗的內(nèi)壁做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(忽略阻力的影響),則小球在運(yùn)動(dòng)中受到的力有重力和支持力,小球轉(zhuǎn)動(dòng)的水平位置離漏斗底部越高,轉(zhuǎn)動(dòng)的速度越大(選填“大”或者“小”填上),向心力方向?yàn)樗街赶驁A心.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

14.一質(zhì)點(diǎn)從原點(diǎn)開(kāi)始沿x軸方向做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).取初速度方向?yàn)樗俣日较,其速度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示.在下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.第1秒內(nèi)和第2秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的速度方向相反
B.第1秒內(nèi)和第2秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的加速度方向相反
C.第2秒末和第4秒末質(zhì)點(diǎn)所處的位置相同
D.第4秒末質(zhì)點(diǎn)在x軸正方向某一位置

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

15.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,t時(shí)刻波形圖如圖中的實(shí)線(xiàn)所示,此時(shí)波剛好傳到P點(diǎn),t+0.6s時(shí)刻x軸上0~90m區(qū)域的波形如圖中的虛線(xiàn)所示,a、b、c、P、Q是介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn),則以下說(shuō)法正確的是( 。 
A.這列波的波速可能為450m/s
B.質(zhì)點(diǎn)a在這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程一定小于30cm
C.質(zhì)點(diǎn)c在這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程可能為60cm
D.如果T=0.8s,則當(dāng)t+0.5s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)b、P的位移相同
E.質(zhì)點(diǎn)P與Q的速度不可能相同

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