【題目】如圖,在大氣中有一水平放置的固定圓筒,它由a、bc三個(gè)粗細(xì)不同的部分連接而成,各部分的橫截面積分別為2S、S。已知大氣壓強(qiáng)為p0,溫度為T0。兩活塞AB用一根長(zhǎng)為4l的不可伸長(zhǎng)的輕線相連,把溫度為T0的空氣密封在兩活塞之間,此時(shí)兩活塞的位置如圖所示,F(xiàn)對(duì)被密封的氣體加熱,使其溫度緩慢上升到T。若活塞與圓筒壁之間的摩擦可忽略,此時(shí)兩活塞之間氣體的壓強(qiáng)可能為多少?

【答案】當(dāng)TT0時(shí),pp0 當(dāng)T>T0時(shí),pp0

【解析】設(shè)加熱前,被密封氣體的壓強(qiáng)為p1,輕線的張力為f,根據(jù)平衡條件有:

對(duì)活塞A

對(duì)活塞B

解得:p1p0

f0

即被密封氣體的壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)相等,輕線處在拉直的松弛狀態(tài),這時(shí)氣體的體積為:

對(duì)氣體加熱時(shí),被密封氣體溫度緩慢升高,兩活塞一起向左緩慢移動(dòng),氣體體積增大,壓強(qiáng)保持p1不變,若持續(xù)加熱,此過程會(huì)一直持續(xù)到活塞向左移動(dòng)的距離等于l為止,這時(shí)氣體的體積為:

根據(jù)蓋·呂薩克定律得:

解得:

由此可知,當(dāng)T≤時(shí),氣體的壓強(qiáng)為:p2p0

當(dāng)TT2時(shí),活塞已無法移動(dòng),被密封氣體的體積保持V2不變,由查理定律得:

解得:

即當(dāng)T時(shí),氣體的壓強(qiáng)為

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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)兩塊厚度不計(jì)的帶電平行極板AB. CD正對(duì)水平放置.極板CD正中央有一小孔,兩極板間電勢(shì)差為U.板長(zhǎng)為2d、板間距為d.兩板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng),方向豎直向下,在兩極板構(gòu)成的矩形區(qū)域(圖中虛線框)外有垂直于紙面向外、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未標(biāo)出).將一質(zhì)量為m.電荷量為q(q>0)的帶電粒子從極板AB的正中央0點(diǎn),由靜止釋放,經(jīng)極板AB、CD間的電場(chǎng)加速后,從極板CD正中央小孔射出,在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)改變方向后,能再次進(jìn)入電場(chǎng),且?guī)щ娏W由淙腚妶?chǎng)時(shí)的速度方向與電場(chǎng)方向垂直,并恰能第二次射出電場(chǎng),不計(jì)帶電粒子所受重力,電場(chǎng)、磁場(chǎng)的交界處為理想邊界.

(1)求粒子從極板CD中央小孔射出時(shí)的速度大。

(2)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小;

(3)請(qǐng)計(jì)算說明帶電粒子第二次射出電場(chǎng)時(shí)的位置,

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在進(jìn)行力學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),需要結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理開掌握實(shí)驗(yàn)的有關(guān)要求,不能死記硬背,如圖所示的裝置,附有滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌面上,將細(xì)繩一端拴在滑塊上,另一端繞過定滑輪,掛上適當(dāng)?shù)你^碼使滑塊在鉤碼的牽引下運(yùn)動(dòng),利用這套裝置做“探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)

(1)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),需要先將長(zhǎng)木板傾斜適當(dāng)?shù)慕嵌,這樣做的目的是____________,還要求鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量,這樣做的目的是____________

A.避免在滑塊運(yùn)動(dòng)的過程中發(fā)生抖動(dòng)

B.使滑塊獲得較大的加速度

C.使細(xì)線的拉力等于滑塊受到的合外力

D.使滑塊最終能勻速運(yùn)動(dòng)

E.使紙帶上點(diǎn)跡清晰,便于進(jìn)行測(cè)量

F.使鉤碼重力近似等于細(xì)線的拉力

(2)在探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí),需在滑塊上放置砝碼以改變質(zhì)量,若以滑塊上放置的砝碼的總質(zhì)量m0為橫坐標(biāo),為縱坐標(biāo),在坐標(biāo)紙上作出關(guān)系圖線,圖為按照正確的實(shí)驗(yàn)步驟所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖,所有物理量均采用國(guó)際單位,已知圖中直線的斜率為k,在縱軸上的截距為b,若牛頓定律成立,則滑塊受到的拉力為_____________,滑塊的質(zhì)量為____________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,桌面上固定一個(gè)光滑豎直擋板,現(xiàn)將一個(gè)長(zhǎng)方體物塊A與截面為三角形的墊塊B疊放在一起,用水平外力F緩緩向左推動(dòng)B,使A緩慢升高,設(shè)各接觸面均光滑,則該過程中(  )

A. A和B均受三個(gè)力作用而平衡

B. B對(duì)桌面的壓力大小不變

C. A對(duì)B的壓力越來越小

D. 推力F的大小不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m=0.02kg,帶電量為的物體放在光滑水平面上,所在區(qū)域有一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng) 物體由靜止開始向前做勻加速直線運(yùn)動(dòng),重力加速度物體在電場(chǎng)中受的電場(chǎng)力為______ N,物體運(yùn)動(dòng)的加速度為___m/s2 ,物體運(yùn)動(dòng)位移24m時(shí),電場(chǎng)力做功為______ J.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體線框abcd,置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強(qiáng)磁場(chǎng)外,線框的ab邊平行磁場(chǎng)邊界MN,線框以垂直于MN的速度v勻速進(jìn)入磁場(chǎng),線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生焦耳熱為Q1,通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q1若線框以速度2v勻速進(jìn)入磁場(chǎng),線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中,產(chǎn)生的熱量為Q2,通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q2,則下列選項(xiàng)正確的是

A. Q22Q1 q22q1 B. Q22Q1 q2q1

C. Q2Q q2q1 D. Q24Q1 q22q1

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線a、b、c為某靜電場(chǎng)中的三條等勢(shì)線,Uab=Ubc,實(shí)線為某一帶正電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡,粒子的電量為q、質(zhì)量為m,粒子只受電場(chǎng)力作用.A、B、C為粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與三條等勢(shì)線的交點(diǎn),粒子在A點(diǎn)的速度大小為v1,在C點(diǎn)的速度大小為v2,則下列判斷正確的是

A.

B.

C. 粒子在B點(diǎn)的速度大小為

D. 粒子一定是從A點(diǎn)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是一個(gè)交流發(fā)電機(jī)的示意圖,線框abcd處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,已知ab=bc=10cm,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,線圈的匝數(shù)N=100,線圈的總電阻r=5Ω,外電路負(fù)載電阻R=5Ω,線圈以n=10r/s,電表是理想電表.求

1)電壓表的示數(shù)?

2)從圖示位置開始經(jīng)1/60s時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值多大?

3)從圖示位置開始經(jīng)1/60s的這段時(shí)間通過R的電量?

4)線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周外力做多少功?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,在水平面上有一質(zhì)量為2m的足夠長(zhǎng)的木板,其上疊放一質(zhì)量為的木塊,F(xiàn)給木塊施加一隨時(shí)間增大的水平力(是常數(shù)),木板和木塊加速度的大小變化的圖線如圖乙所示,木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為、木板與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,假定接觸面之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等,則以下說法正確的是

A. 時(shí)間內(nèi)木塊受到的摩擦力大小為

B.

C. 圖線中

D. 對(duì)應(yīng)圖線中的兩段傾斜直線的斜率之比為

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