【題目】如圖，一固定的豎直氣缸有一大一小兩個(gè)同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個(gè)活塞，已知大活塞的質(zhì)量為m1=2.50kg，橫截面積為s1=80.0cm2 ， 小活塞的質(zhì)量為m2=1.50kg，橫截面積為s2=40.0cm2；兩活塞用剛性輕桿連接，間距保持為l=40.0cm2 ， 氣缸外大氣壓強(qiáng)為p=1.00×105Pa，溫度為T=303K．初始時(shí)大活塞與大圓筒底部相距 ，兩活塞間封閉氣體的溫度為T1=495K，現(xiàn)氣缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢下移，忽略兩活塞與氣缸壁之間的摩擦，重力加速度g取10m/s2 ． 求：

（1）在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫度；
（2）缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)．

【答案】
（1）

解：設(shè)初始時(shí)氣體體積為V1，在大活塞與大圓筒底部剛接觸時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的體積為V2，溫度為T2．由題給條件得 ①

V2=s2l②

在活塞緩慢下移的過程中，用pl表示缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)，由力的平衡條件得s1（p1﹣p）=m1g+m2g+s2（p1﹣p）③

故缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變．由蓋﹣呂薩克定律有 ④

聯(lián)立①②④式并代入題給數(shù)據(jù)得T2=330K⑤

答：在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫度為330K；


（2）

解：在大活塞與大圓筒底部剛接觸時(shí)，被封閉氣體的壓強(qiáng)為p1．在此后與汽缸外大氣達(dá)到熱平衡的過程中，被封閉氣體的體積不變．設(shè)達(dá)到熱平衡時(shí)被封閉氣體的壓強(qiáng)為p，由查理定律，有 ⑥

聯(lián)立③⑤⑥式并代入題給數(shù)據(jù)得p=1.01×105Pa

答：缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)為1.01×105Pa


【解析】本題考查了求氣體的溫度與壓強(qiáng)，分析清楚氣體狀態(tài)變化過程、應(yīng)用蓋呂薩克定律與查理定律即可正確解題．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在海濱游樂場(chǎng)有一種滑沙的娛樂活動(dòng)．如圖所示，人坐在滑板上從斜坡的高處A點(diǎn)由靜止開始下滑，滑到斜坡底部B點(diǎn)后沿水平滑道再滑行一段距離到C點(diǎn)停下來，斜坡滑道與水平滑道間是平滑連接的，滑板與兩滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.50，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2 ．

（1）若斜坡傾角θ=37°，人和滑塊的總質(zhì)量為m=60kg，求人在斜坡上下滑時(shí)的加速度大�。╯in37°=0.6，cos37°=0.8）
（2）若由于受到場(chǎng)地的限制，A點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離為s=50m，為確保人身安全，假如你是設(shè)計(jì)師，你認(rèn)為在設(shè)計(jì)斜坡滑道時(shí)，對(duì)高度應(yīng)有怎樣的要求？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某貨場(chǎng)需將質(zhì)量為m的貨物（可視為質(zhì)點(diǎn)）從高處運(yùn)送至地面，現(xiàn)利用固定于地面的傾斜軌道傳送貨物，使貨物由軌道頂端無初速滑下，軌道與水平面成θ=37°角．地面上緊靠軌道依次排放兩塊完全相同木板A、B，長度均為l=2m，厚度不計(jì)，質(zhì)量均為m，木板上表面與軌道末端平滑連接．貨物與傾斜軌道間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ0=0.125，貨物與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1 ， 木板與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.2．回答下列問題：（最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）

（1）若貨物從離地面高h(yuǎn)0=1.5m處由靜止滑下，求貨物到達(dá)軌道末端時(shí)的速度v0；
（2）若貨物滑上木板A時(shí)，木板不動(dòng)，而滑上木板B時(shí)，木板B開始滑動(dòng)，求μ1應(yīng)滿足的條件；
（3）若μ1=0.5，為使貨物恰能到達(dá)B的最右端，貨物由靜止下滑的高度h應(yīng)為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一長木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物塊；在木板右方有一墻壁，木板右端與墻壁的距離為4.5m，如圖（a）所示．t=0時(shí)刻開始，小物塊與木板一起以共同速度向右運(yùn)動(dòng)，直至t=1s時(shí)木板與墻壁碰撞（碰撞時(shí)間極短）．碰撞前后木板速度大小不變，方向相反；運(yùn)動(dòng)過程中小物塊始終未離開木板．已知碰撞后1s時(shí)間內(nèi)小物塊的v﹣t圖線如圖（b）所示．木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2 ． 求
（1）木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1及小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2；
（2）木板的最小長度；
（3）木板右端離墻壁的最終距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一滴紅墨水滴在一杯清水中，最后清水變紅，這個(gè)現(xiàn)象說明（ ）

A.物質(zhì)是由分子組成的B.分子不停地作無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

C.分子能夠用肉眼看到D.分子間存在相互作用力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩滑塊a、b沿水平面上同一條直線運(yùn)動(dòng)，并發(fā)生碰撞；碰撞后兩者粘在一起運(yùn)動(dòng)；經(jīng)過一段時(shí)間后，從光滑路段進(jìn)入粗糙路段．兩者的位置x隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示．求：

（1）滑塊a、b的質(zhì)量之比；
（2）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，兩滑塊克服摩擦力做的功與因碰撞而損失的機(jī)械能之比．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物理小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)粗測(cè)玩具小車通過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)的速度的實(shí)驗(yàn)．所用器材有：玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器（圓弧部分的半徑為R=0.20m）．完成下列填空：

（1）將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上，如圖（a）所示，托盤秤的 示數(shù)為；
（2）將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點(diǎn)時(shí)，托盤秤的示數(shù)如圖（b）所示，該示數(shù)為kg；
（3）將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放，小車經(jīng)過最低點(diǎn)后滑向另一側(cè)．此過程中托盤秤的最大示數(shù)為m；多次從同一位置釋放小車，記錄各次的m值如下表所示：

序號(hào)

1

2

3

4

5

m（kg）

1.80

1.75

1.85

1.75

1.90

根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求出小車經(jīng)過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力為N；小車通過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為 m/s．（重力加速度大小取9.80m/s2 ， 計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩塊相同的玻璃等腰三棱鏡ABC置于空氣中，兩者的AC面相互平行放置，由紅光和藍(lán)光組成的細(xì)光束平行于BC面從P點(diǎn)射入，通過兩棱鏡后，變?yōu)閺?/span>a、b兩點(diǎn)射出的單色光，對(duì)于這兩束單色光可以得到的結(jié)論是？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量均為1kg的兩個(gè)物體A、B放在水平地面上相距7m，它們與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2．現(xiàn)使它們分別以初速度vA=6m/s和vB=2m/s同時(shí)相向運(yùn)動(dòng)，不計(jì)物體的大小，g取10m/s2 ． 則（ ）

A.它們經(jīng)過（ ）s相遇
B.它們經(jīng)過 s相遇
C.它們?cè)诰嚯x物體A出發(fā)點(diǎn)5.25m處相遇
D.它們?cè)诰嚯x物體A出發(fā)點(diǎn)6m處相遇

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