【題目】如圖所示,氣缸開口向下豎直放置,氣缸的總長度為L=0.4m,開始時,厚度不計的活塞處于處,現(xiàn)將氣缸緩慢轉(zhuǎn)動(轉(zhuǎn)動過程中氣缸不漏氣),直到開口向上豎直放置,穩(wěn)定時活塞離氣缸底部的距離為,已知氣缸的橫截面積S=10cm2,環(huán)境溫度為T0=270K保持不變,大氣壓強p0=1.02×105Pa,重力加速度g10m/s2.

①求活塞質(zhì)量;

②緩慢加熱氣缸內(nèi)的氣體,至活塞離氣缸底部的距離為,求此時氣體的溫度及此過程中氣體對外做的功。

【答案】m=3.4kg T=540K W=13.6J

【解析】試題分析:根據(jù)受力平衡求出初末狀態(tài)氣體的壓強,氣體發(fā)生等溫變化,由玻意耳定律求解活塞的質(zhì)量;緩慢加熱氣缸內(nèi)的氣體,發(fā)生的是等壓變化,根據(jù)蓋-呂薩克求解溫度,由求氣體對外做的功;

(1)初末態(tài)活塞受力平衡可得

初態(tài):;

末態(tài)

由玻意耳定律得

解得:m=3.4kg

(2)由蓋-呂薩克定律得

T=540K

W=13.6J

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】如圖所示,面積為0.02m2、內(nèi)阻不計的100匝矩形線圈ABCD,以50r/s的轉(zhuǎn)速繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為T.矩形線圈通過滑環(huán)和電刷與理想變壓器相連,觸頭P可移動,副線圈所接電阻R=50Ω,原、副線圈匝數(shù)比為2:1電表均為理想交流電表.當線圈平面與磁場方向平行時開始計時.下列說法正確的是( )

A.副線圈兩端交變電壓的頻率為25 Hz

B.P上移時,電流表示數(shù)減小

C.電壓表示數(shù)為100V

D.電阻上消耗的功率為200w

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖為“阿特伍徳機”模型,跨過光滑且質(zhì)量不計的定滑輪用輕繩栓接質(zhì)量為m2m的物體甲、乙。將兩物體置于同一高度,將裝置由靜止釋放,經(jīng)一段時間甲、乙兩物體在豎直方向的間距為 ,重力加速度用g表示。則在該過程中

A. 甲的機械能一直增大

B. 乙的機械能減少了

C. 輕繩對乙所做的功在數(shù)值上等于乙的重力所做的功

D. 甲的重力所做的功在數(shù)值上小于甲增加的動能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了“探究質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系”,某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。其中M表示小車的質(zhì)量,m表示砂和砂桶的質(zhì)量;嗁|(zhì)量不計。

(1)實驗時,一定要進行的操作或保證的條件是:_________、________、_________________。(填選項字母序號)

A.用天平測出質(zhì)量M和m

B.將帶滑輪的長木板右端墊高,以平衡摩擦力

C.平衡摩擦力后,讓小車靠近打點計時器,先接通電源再釋放小車,打出紙帶,同時記錄彈簧測力計的示數(shù)F

D.保證M不變,改變m,重復(fù)“步驟C”

E為減小實驗誤差,一定要保證m<<M

F.選出其中點跡清晰的幾條紙帶,利用逐差法分別計算出每條紙帶的加速度大小a,并記下對應(yīng)的F

(2)該同學(xué)以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標,加速度a為縱坐標,畫出的a-F圖像是一條過原點的直線,這表明:質(zhì)量一定時,加速度a與力F的關(guān)系是__________,若利用圖線求得圖線的斜率為k,則小車的質(zhì)量M=__________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平光滑絕緣軌道AC與豎直平面內(nèi)半徑R=0.4m的光滑絕緣半圓弧形軌道CDNC點平滑連接,軌道AC上方有三個與水平面平行的區(qū)域I、Ⅱ和Ⅲ,區(qū)域I的高度為2R,區(qū)域Ⅱ的高度為R/2;豎直線FC左側(cè)空間(包括邊界線FC)區(qū)域I內(nèi)有水平向右的勻強電場E1,區(qū)域Ⅱ和區(qū)域III內(nèi)分別有豎直向上的勻強電場E2E3(水平邊界線MN上無電場);區(qū)域III內(nèi)還有垂直紙面向里的水平勻強磁場。質(zhì)量m=3.56×10-5kg、帶電量為q=+8.0×10-6C的小球從A點靜止釋放,經(jīng)過L=5mC點進入半圓弧形軌道并恰能通過N點,之后在電場E2的作用下進入?yún)^(qū)域II,小球在區(qū)域Ⅲ內(nèi)做勻速圓周運動,最終小球能回到區(qū)域I。重力加速度g10m/s2。

(1)勻強電場E1E3的場強大小;

(2)如果E2=10E1,小球恰好落到水平軌道AC上的A點,勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】北京時間20113111346,在日本本州島附近海域發(fā)生里氏9.0級強烈地震,地震和海嘯引發(fā)福島第一核電站放射性物質(zhì)泄漏,其中放射性物質(zhì)碘131的衰變方程為.根據(jù)有關(guān)放射性知識,下列說法正確的是( )

A. Y粒子為粒子

B. 生成的處于激發(fā)態(tài),放射射線. 射線的穿透能力最強,電離能力也最強

C. 的半衰期大約是8,4個碘原子核,經(jīng)16天就只剩下1個碘原子核了

D. 中有53個質(zhì)子和132個核子

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】 DIS 探究牛頓第二定律的實驗中

1)下圖(左是本實驗的裝置圖,實驗采用分體式位移傳感器,其發(fā)射部分是圖中的______與數(shù)據(jù)采集器連接的是______部分.(填

2上圖(右)是用 DIS 探究加速度與力的關(guān)系時所得到的 a –F 實驗圖象,由圖線可知,小車的質(zhì)量為______kg

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲為科技小組的同學(xué)們設(shè)計的一種靜電除塵裝置示意圖,其主要結(jié)構(gòu)有一長為、寬為、高為的矩形通道,其前、后板使用絕緣材料,上、下板使用金屬材料.圖乙是該主要結(jié)構(gòu)的截面圖,上、下兩板與輸出電壓可調(diào)的高壓直流電源(內(nèi)電阻可忽略不計)相連.質(zhì)量為、電荷量大小為的頒均勻的帶負電的塵埃無初速度地進入、兩極板間的加速電場.已知兩極板間加速電壓為,塵埃加速后全都獲得相同的水平速度,此時單位體積內(nèi)的塵埃數(shù)為.塵埃被加速后進入矩形通道,當塵埃碰到下極板后其所帶電荷被中和,同時塵埃被收集.通過調(diào)整高壓直流電源的輸出電壓可以改變收集效率(被收集塵埃的數(shù)量與進入矩形通道塵埃的數(shù)量的比值).塵埃所受的重力、空氣阻力及塵埃之間的相到作用均可忽略不計.在該裝置處于穩(wěn)定工作狀態(tài)時:

)求在較短的一段時間內(nèi), 兩極板間加速電場對塵埃所做的功.

)若所有進入通道的塵埃都被收集,求通過高壓直流電源的電流.

)請推導(dǎo)出收集效率隨電壓直流電源輸出電壓變化的函數(shù)關(guān)系式.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖甲所示的實驗裝置完成探究動能定理實驗.請補充完整下列實驗步驟的相關(guān)內(nèi)容:

(1)用天平測量小車和遮光片的總質(zhì)量M、砝碼盤的質(zhì)量m0;用游標卡尺測量遮光片的寬度d,游標卡尺的示數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)為______ cm;按圖甲所示安裝好實驗裝置,用米尺測量兩光電門之間的距離s;

(2)在砝碼盤中放入適量砝碼;適當調(diào)節(jié)長木板的傾角,直到輕推小車,遮光片先后經(jīng)過光電門A和光電門B的時間相等;

(3)取下細繩和砝碼盤,記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m;

(4)讓小車從靠近滑輪處由靜止釋放,用數(shù)字毫秒計分別測出遮光片經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時間△tA和△tB;

(5)步驟(4)中,小車從光電門A下滑至光電門B過程合外力做的總功W= ______ ,小車動能變化量△Ek= ______ (用上述步驟中的物理量表示,重力加速度為g),比較W和△Ek的值,找出兩者之間的關(guān)系;

(6)重新掛上細線和砝碼盤,改變砝碼盤中砝碼質(zhì)量,重復(fù)(2)~(5)步驟.

(7)本實驗中,以下操作或要求是為了減小實驗誤差的是______

A.盡量減小兩光電門間的距離s

B.調(diào)整滑輪,使細線與長木板平行

C.砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量.

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