【題目】如圖所示，可在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的平臺(tái)上固定著一個(gè)內(nèi)壁光滑的氣缸，氣缸內(nèi)有一導(dǎo)熱活塞，活塞底面與氣缸底面平行，一定量的氣體做密封在氣缸內(nèi)。當(dāng)平臺(tái)傾角為37°時(shí)，氣缸內(nèi)氣體體積為V，然后將平臺(tái)順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)直至水平，該過程中，可以認(rèn)為氣缸中氣體溫度與環(huán)境溫度相同，始終為T0，平臺(tái)轉(zhuǎn)至水平時(shí)，氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)p0的2倍。已知sin37°=0.6，cs37°=0.8。

(i)當(dāng)平合處于水平位置時(shí)，求氣缸內(nèi)氣體的體積；

(ⅱ)若平臺(tái)轉(zhuǎn)至水平后，經(jīng)過一段時(shí)間，壞境溫度緩慢降至0.9T0(大氣壓強(qiáng)p0保持不變)，該過程中氣缸內(nèi)氣體放出0.38p0V的熱量，求該過程中氣體內(nèi)能的變化量△U。

【答案】(i) (ⅱ)

【解析】

（1）選擇氣體的狀態(tài)，找到狀態(tài)參量，根據(jù)玻意耳定律求解氣缸內(nèi)氣體的體積；（2）根據(jù)熱力學(xué)第一定律求解氣體內(nèi)能的變化.

（1）設(shè)活塞質(zhì)量為m，活塞面積為S，當(dāng)平臺(tái)傾角為370時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為

氣體的體積V1=V

當(dāng)平臺(tái)水平時(shí)，氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)

解得p1=1.8p0

平臺(tái)從傾斜轉(zhuǎn)至水平過程中，由玻意耳定律：p1V1= p2V2

解得V2=0.9V

（2）降溫過程，氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，由蓋呂薩克定律：

解得V3=0.81V

活塞下降過程，外界對(duì)氣體做W=p2(V2-V3)

已知?dú)飧變?nèi)氣體吸收的熱量Q=-0.38p0V

由熱力學(xué)第一定律得氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能變化量U=W+Q

解得U=-0.2p0V，即氣體的內(nèi)能減小了0.2p0V.

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】小麗做“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)．將一木板豎直放在鐵架臺(tái)和彈簧所在平面后．其部分實(shí)驗(yàn)操作如下，請(qǐng)完成下列相關(guān)內(nèi)容：

a．如圖甲，在木板上記下懸掛兩個(gè)鉤碼時(shí)彈簧末端的位置 O；

b．卸下鉤碼，然后將兩繩套系在彈簧末端，用兩彈簧測(cè)力計(jì)將彈簧末端拉到同一位置O，記錄細(xì)繩套 AO、BO 的_____及兩彈簧測(cè)力計(jì)相應(yīng)的讀數(shù)．圖乙中 B 端彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為______N(保留 2 位小數(shù))；

c．小麗在坐標(biāo)紙上畫出兩彈簧拉力 FA、FB 的大小和方向如圖丙所示，請(qǐng)你用作圖工具在圖丙中作出 FA、FB 的合力 F′；_____________

d．已知鉤碼的重力，可得彈簧所受的實(shí)際拉力 F 如圖丙所示，

e．最后觀察比較 F 和 F′，得出結(jié)論．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，直線a、b和c、d是處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩組平行線，M、N、P、Q是它們的交點(diǎn)，四點(diǎn)處的電勢(shì)分別為、、、一電子由M點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力所做的負(fù)功相等，則

A. 直線a位于某一等勢(shì)面內(nèi)，

B. 若電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電勢(shì)能減少

C. 直線c位于某一等勢(shì)面內(nèi)，

D. 若電子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電勢(shì)能增加

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于庫侖定律，下列說法中正確的是(　　)

A. 庫侖定律適用于點(diǎn)電荷，點(diǎn)電荷其實(shí)就是體積很小的球體

B. 根據(jù)F＝k，當(dāng)兩電荷的距離趨近于零時(shí)，靜電力將趨向無窮大

C. 若點(diǎn)電荷q1的電荷量大于q2的電荷量，則q1對(duì)q2的靜電力大于q2對(duì)q1的靜電力

D. 庫侖定律和萬有引力定律的表達(dá)式相似，都與距離的平方成反比.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的邊界由x軸和 曲線圍成(x≤2m)。現(xiàn)用水平拉力F把邊長(zhǎng)為2m的正方形單匝線框以水平速度v=10 m/s勻速地拉過該磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2 T，線框的電阻R=0.5 Ω，不計(jì)一切摩擦阻力，則（ ）

A. 拉力F要做12.8 J的功才能讓線框通過此磁場(chǎng)區(qū)

B. 拉力F要做6.4 J的功才能讓線框通過此磁場(chǎng)區(qū)

C. 拉力F的最大功率為3.2 W

D. 水平拉力F的最大值為6.4 N

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的傳送帶與一光滑曲面相接(間隙很小)，一小滑塊質(zhì)量為m =0.2 kg ,從距傳送帶h =0.45 m處靜止滑下，傳送帶水平部分長(zhǎng)L= 4 m ，滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù) =0.1(g取10 m/s2)。

(1)求滑塊滑至曲面最低點(diǎn)時(shí)的速度大小是多少

(2)若傳送帶順時(shí)針以v=1 m/s勻速運(yùn)動(dòng),則滑塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量是多少?

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小聰、小慧和小明分別做了以下三個(gè)電學(xué)實(shí)驗(yàn)：

（1）小聰利用圖甲所示電路圖“研究通過小電珠的電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系”。他閉合開關(guān)S后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使其向右端b滑動(dòng)，此過程中，電壓表V的示數(shù)將______（選填“變大”、“變小”或“不變”）；若某一狀態(tài)下，他讀出電壓表V、電流表A的示數(shù)分別為2.7V、0.3A，則該狀態(tài)下小電珠的電阻測(cè)量值為_______Ω。

（2）小慧在“測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)圖乙的電路連接實(shí)物，利用測(cè)得的數(shù)據(jù)作出了圖丙所示的路端電壓隨電流變化的關(guān)系圖像(U-I圖像)，由圖可知，她測(cè)出的電池電動(dòng)勢(shì)E=____V，電池內(nèi)阻r=______ Ω。

（3）小明準(zhǔn)備測(cè)量一只電阻R的阻值，要求操作方便、測(cè)量誤差盡量小。

①他先用多用電表的電阻擋“×1k”倍率測(cè)R的阻值，電表指針穩(wěn)定時(shí)如圖丁所示，其示數(shù)為_________Ω：

②接著他利用下列器材進(jìn)一步測(cè)量：

A．電流表（0～500μA，內(nèi)阻約200Ω）

B．電壓表（0～3V擋、內(nèi)阻約5kΩ，0～15V擋、內(nèi)阻約25 kΩ）

C．滑動(dòng)變阻器（最大阻值為20Ω）

D．兩只干電池串聯(lián)組成的電源（總電動(dòng)勢(shì)3V）

E．開關(guān)

F．導(dǎo)線若干

小明設(shè)計(jì)好電路后，在實(shí)物間已經(jīng)連接了三根導(dǎo)線，請(qǐng)你用筆畫線表示導(dǎo)線在圖戊對(duì)應(yīng)的答題卡虛線框中把還未連接的實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)重為30N的物體，放在傾角θ＝30°的斜面上靜止不動(dòng)，若用F=5N的豎直向上的力提物體，物體仍靜止，下述結(jié)論正確的是 （ ）

A. 物體受到的摩擦力減小5N B. 物體對(duì)斜面的作用力減小5N

C. 斜面受到的壓力減小5N D. 物體受到的合外力減小5N

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲，兩水平金屬板間距為d，板間電場(chǎng)強(qiáng)度的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時(shí)刻，質(zhì)量為m的帶電微粒以初速度v0沿中線射入兩板間，時(shí)間內(nèi)微粒勻速運(yùn)動(dòng)，T時(shí)刻微粒恰好經(jīng)金屬邊緣飛出。微粒運(yùn)動(dòng)過程中未與金屬板接觸。重力加速度的大小為g。關(guān)于微粒在時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的描述，正確的是

A. 末速度大小為 B. 末速度沿水平方向

C. 重力勢(shì)能減少了 D. 克服電場(chǎng)力做功為

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案