【題目】如圖所示，一固定的豎直汽缸由一大一小兩個(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=3.0kg。橫截面積為S1=40.0cm2；小活塞的質(zhì)量為m2=1.0kg。橫截面積為S2=20.0cm2，兩活塞用剛性輕桿連接，間距保持為L=20.0cm，汽缸外大氣的壓強(qiáng)為p0=1.00×105Pa，溫度為T=300 K。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=600K。現(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢下移。忽略兩活塞與汽缸壁之間的摩擦，重力加速度g大小取10 m/s2。求：

（i）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；

（ii）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】（i）400K；（ii）9×104Pa

【解析】

（i）由題義可知，氣體發(fā)生等壓變化

T2=400K

（ii）∵T2>T溫度繼續(xù)下降時(shí)活塞不動，由活塞受力平衡得

p1S2+(m1+m2)g+p0S1=p0S2+p1S1

解得

p1=1.2×105Pa

氣體發(fā)生等容變化

解得缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)

p=9×104Pa

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（多選）法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象之后，又發(fā)明了世界上第一臺發(fā)電機(jī)──法拉第圓盤發(fā)電機(jī)，揭開了人類將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能并進(jìn)行應(yīng)用的序幕．法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的原理如圖所示，將一個(gè)圓形金屬盤放置在電磁鐵的兩個(gè)磁極之間，并使盤面與磁感線垂直，盤的邊緣附近和中心分別裝有與金屬盤接觸良好的電刷A、B，兩電刷與靈敏電流計(jì)相連．當(dāng)金屬盤繞中心軸按圖示方向轉(zhuǎn)動時(shí)，則（ ）

A．電刷B的電勢高于電刷A的電勢

B．若僅將滑動變阻器滑動頭向左滑，靈敏電流計(jì)的示數(shù)將變大

C．若僅將電刷A向盤邊緣移動，使電刷A、B之間距離增大，靈敏電流計(jì)的示數(shù)將變大

D．金屬盤轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速越大，維持其做勻速轉(zhuǎn)動所需外力做功的功率越小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖甲為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖（交流電的頻率為50 Hz）。

（1）圖乙為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為________m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。

（2）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線，如圖所示。該圖線不通過原點(diǎn)，請你分析其主要原因是__________________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為3.0kg的空木箱，放置在水平地面上，沿水平方向施加拉力，當(dāng)拉力F1=8.0N時(shí)，木箱靜止；當(dāng)拉力F2=12N時(shí)，木箱做勻速運(yùn)動，g=10m/s2．求：

（1）木箱與地面間的動摩擦因數(shù)；

（2）木箱在8.0N的拉力作用下受到的摩擦力的大��；

（3）木箱在14.0N水平拉力作用下，受到的摩擦力的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：

（1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所使用的是______電源（填 交流 或 直流），電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是___________V。

（2）如研究物體作自由落體運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)，有下列器材可供選擇：鐵架臺、重錘、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及碳粉、紙帶若干、220V交流電源、天平、秒表。其中不必要的兩種器材是：________，缺少的一種器材是：______________。

（3）在測定勻變速直線運(yùn)動的加速度實(shí)驗(yàn)中:如圖,是一次實(shí)驗(yàn)中記錄小車運(yùn)動情況的紙帶,圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰記數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為,該小車運(yùn)動的加速度a=____,計(jì)數(shù)點(diǎn)D的瞬時(shí)速度______m/s.（保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩車在同一平直公路上，從同一位置沿相同方向做直線運(yùn)動，它們運(yùn)動的速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖象如圖所示. 對甲、乙兩車運(yùn)動情況的分析，下列結(jié)論正確的是( )

A.乙車運(yùn)動的加速度大于甲車運(yùn)動的加速度

B.在t＝1 s時(shí)刻，乙車剛運(yùn)動，此時(shí)兩車相距最遠(yuǎn)

C.在t＝2 s時(shí)刻，甲、乙兩車相距最遠(yuǎn)

D.在t＝2 s時(shí)刻，甲、乙兩車相遇

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，矩形閉合導(dǎo)體線框在勻強(qiáng)磁場上方，由不同高度靜止釋放，用t1、t2分別表示線框ab邊和cd邊剛進(jìn)入磁場的時(shí)刻。線框下落過程形狀不變，ab邊始終保持與磁場水平邊界線OO′平行，線框平面與磁場方向垂直。設(shè)OO′下方磁場區(qū)域足夠大，不計(jì)空氣阻力影響，則下列圖像不可能反映線框下落過程中速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律（ ）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩車在平直公路上比賽，某一時(shí)刻，乙車在甲車前方L1＝11 m處，乙車速度v乙＝60 m/s，甲車速度v甲＝50 m/s，此時(shí)乙車離終點(diǎn)線尚有L2＝600 m，如圖所示．若甲車加速運(yùn)動，加速度a＝2 m/s2，乙車速度不變，不計(jì)車長，求：

（1）經(jīng)過多長時(shí)間甲、乙兩車間距離最大，最大距離是多少？

（2）到達(dá)終點(diǎn)時(shí)甲車能否超過乙車？

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