【題目】如圖所示,氣缸放置在水平平臺(tái)上,活塞質(zhì)量為10kg,橫截面積50cm2 , 大氣壓強(qiáng)為1×105Pa,環(huán)境溫度為39℃,活塞封閉的氣柱長(zhǎng)為8cm,現(xiàn)將氣缸緩慢倒過(guò)來(lái)放置,使活塞下方的空氣能通過(guò)平臺(tái)上的缺口與大氣想通,重力加速度g取10m/s2 , 不計(jì)活塞與氣缸之間的摩擦.

(1)求氣缸倒置時(shí)活塞內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度;
(2)氣缸倒置時(shí),若緩慢降低氣體的溫度,使活塞回到初始位置(氣缸正放時(shí)活塞相對(duì)氣缸的位置),求此時(shí)氣體的溫度.

【答案】
(1)解:以活塞為研究對(duì)象,氣缸正放時(shí),有:p0S+mg=p1S,

氣缸倒過(guò)來(lái)后,有p2S+mg=p0S,

根據(jù)玻意耳定律有:p1Sl1=p2Sl2,

聯(lián)立解得:l1=12cm;

答:氣缸倒置時(shí)活塞內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度為12cm;


(2)氣缸倒置時(shí),緩慢降低氣體的溫度,使活塞回到初始位置,該過(guò)程為等壓過(guò)程,根據(jù)蓋﹣呂薩克定律可知,

其中:T1=(273+39)K=312K,

解得:T2=208K,即t2=(208﹣273)℃=﹣65℃.

答:氣缸倒置時(shí),氣體的溫度降低到﹣65℃時(shí),活塞回到初始位置.


【解析】(1)分析物理過(guò)程,氣缸正放時(shí)活塞處于平衡狀態(tài),缸內(nèi)氣體的壓力等于大氣壓力與活塞重力之和,氣缸倒過(guò)來(lái)的過(guò)程,溫度不變屬于等溫變化,氣缸倒過(guò)來(lái)后,缸內(nèi)氣體對(duì)活塞的壓力與活塞重力之和等與大氣對(duì)活塞的壓力,根據(jù)玻意耳定律列式可以求解。
(2)氣缸倒置時(shí),緩慢降低氣體的溫度,使活塞回到初始位置,該過(guò)程為等壓過(guò)程,根據(jù)蓋﹣呂薩克定律列式可以求解。

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:

【題目】在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,可以描繪出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟如下:

(1)完成下面步驟,將正確的答案填在橫線上.
A.讓小球多次從 位置上滾下,在一張印有小方格的紙記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置,如圖中a、b、c、d所示.
B.按圖安裝好器材,注意 ,記下平拋初位置O點(diǎn)和過(guò)O點(diǎn)的豎直線.
C.取下白紙以O(shè)為原點(diǎn),以豎直線為y軸建立坐標(biāo)系,用平滑曲線畫平拋運(yùn)動(dòng)物體的軌跡
(2)上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是
(3)已知圖中小方格的邊長(zhǎng)L=1.25cm,則小球平拋的初速度為v0=(用L、g表示),其值是(取g=9.8m/s2),小球在b點(diǎn)的速率

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】架在AB兩根電線桿之間的均勻電線在夏、冬兩季由于熱脹冷縮的效應(yīng),電線呈現(xiàn)如圖所示的兩種形狀,下列說(shuō)法中正確的是( )

A. 夏季與冬季電線對(duì)電線桿的拉力一樣大

B. 夏季與冬季電線桿對(duì)電線的拉力方向不變

C. 冬季電線對(duì)電線桿的拉力較大

D. 夏季電線對(duì)電線桿的拉力較大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一質(zhì)量為中的均勻環(huán)狀彈性鏈條水平套在半徑為R的剛性球體上,已知不發(fā)生形變時(shí)環(huán)狀鏈條的半徑為R/2,套在球體上時(shí)鏈條發(fā)生形變?nèi)鐖D所示,假設(shè)彈性鏈條滿足胡克定律,不計(jì)一切摩擦,并保持靜止。此彈性鏈條的彈性系數(shù)k

A. B.

C. D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,將質(zhì)量m=0.5kg的圓環(huán)套在固定的水平直桿上,環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑,環(huán)與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5對(duì)環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上與桿夾角θ=53°的恒定拉力F=10N,使圓環(huán)從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng).(取g=10m/s2 , sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)求:

(1)圓環(huán)加速度a的大;
(2)若F作用時(shí)間t=1s后撤去,圓環(huán)從靜止開始到停共能運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】質(zhì)量為m的小物塊A放在質(zhì)量為M的木板B的右端,B在水平拉力的作用下沿水平地面以勻速向左滑動(dòng),且A、B相對(duì)靜止。某時(shí)刻撤去水平拉力,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,B在地面上滑行了一段距離x,AB上相對(duì)于B向左滑行了一段距離L(設(shè)木板B足夠長(zhǎng))AB都停了下來(lái),已知B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2,且μ1>μ2,下列說(shuō)法證確的是

A. 一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)A 受到水平向右的摩擦力

B. 撤掉外力后,B的加速度大小為

C. x

D. A運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用如圖所示裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,輕繩兩端系著質(zhì)量相等的物體A、B,物體B上放一金屬片C,鐵架臺(tái)上固定一金屬圓環(huán),圓環(huán)處在物體B的正下方,金屬片C與圓環(huán)間的高度差為h,將A、B、C組成的系統(tǒng)由靜止釋放。當(dāng)物體B穿過(guò)圓環(huán)時(shí),金屬片C被擱置在圓環(huán)上,兩個(gè)固定在鐵架臺(tái)P1、P2處的光電門,通過(guò)電子計(jì)時(shí)器可測(cè)出物體B通過(guò)P1、P2這段距離的時(shí)間。

(1)若測(cè)得P1、P2之間的距離為d,物體B通過(guò)這段距離的時(shí)間為t,則物體B剛穿過(guò)圓環(huán)后的速度v=________

(2)若物體A、B的質(zhì)量均用M表示,金屬片C的質(zhì)量用m表示,重力加速度為g,該實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了等式____________成立,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

(3)本實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量?jī)x器除刻度尺、光電門、電子計(jì)時(shí)器外,還需要________。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】探究求合力的方法的實(shí)驗(yàn)中,需要將橡皮條的一端固定在水平木板上,另一端系上兩根細(xì)繩,細(xì)繩的另一端都有繩套(如圖)。實(shí)驗(yàn)中需用兩個(gè)彈簧秤分別勾住繩套,并互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長(zhǎng),結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O

(1)關(guān)于本實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的__________

A.兩帶繩套的細(xì)繩必須等長(zhǎng)

B.兩帶繩套的細(xì)繩盡可能短一些

C.拉兩個(gè)細(xì)繩套時(shí),兩拉力夾角越大越好

D.拉細(xì)繩套時(shí)拉力應(yīng)盡量與木板平行

(2)實(shí)驗(yàn)中,在用兩個(gè)彈簧秤互成一定角度拉橡皮條時(shí),不需記錄的是_______

A.兩細(xì)繩的方向

B.橡皮條的原長(zhǎng)

C.兩彈簧秤的示數(shù)

D.結(jié)點(diǎn)O的位置

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中:

(1)如圖所示,下落物體應(yīng)選擇密度________(”)的重物;

(2)有一同學(xué)選出一條紙帶如圖所示,其中O點(diǎn)為起始點(diǎn)(初速度為零),AB、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通以50 Hz交流電,在計(jì)數(shù)點(diǎn)AB之間、BC之間還各有一個(gè)點(diǎn),重物的質(zhì)量為0.5 kg,取重力加速度為g=9.8 m/s2。根據(jù)以上數(shù)據(jù),從O點(diǎn)到B點(diǎn),重物的重力勢(shì)能減少了________J,動(dòng)能增加了________J,(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字),根據(jù)上面這兩個(gè)數(shù)據(jù)你能得到的結(jié)論是:______________________________________________________________.

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