【題目】質(zhì)量M=10kg的缸體與質(zhì)量m=4kg的活塞,封閉一定質(zhì)量的理想氣體(氣體的重力可以忽略),不漏氣的活塞被一勁度系數(shù)k=20N/cm的輕彈簧豎直向上舉起立于空中,如圖所示。環(huán)境溫度為T1=1500K時被封氣柱長度L1=30cm,缸口離地的高度為h=5cm,若環(huán)境溫度變化時,缸體有良好地導熱性能。已知活塞與缸壁間無摩擦,彈簧原長L0=27cm,活塞橫截面積S=2×10-3m2,大氣壓強p0=1.0×105Pa,當?shù)刂亓铀俣?/span>g=10m/s2

(1)求環(huán)境溫度降到多少時氣缸著地;

(2)溫度降到多少時能使彈簧恢復原長.

【答案】(1)1250K(2)480K

【解析】(1)因氣缸懸空,先降溫時氣體等壓變化,壓強恒為,

由蓋呂薩克定律知,代入數(shù)據(jù)得;

(2)待缸口著地后,再降溫時活塞上移,彈簧逐漸恢復原長,由知彈簧的形變量為x=7cm

設彈簧恢復原長時的環(huán)境溫度為,氣體壓強為,氣柱長度為

由活塞的平衡知,由幾何關系知

由理想氣體狀態(tài)方程,整理可得

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,將質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩的一端,輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的小環(huán),小環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上,光滑定滑輪與直桿的距離為d.現(xiàn)將小環(huán)從與定滑輪等高的A處由靜止釋放,當小環(huán)沿直桿下滑距離也為d(圖中B),下列說法正確的是(重力加速度為g)(  )

A. 小環(huán)剛釋放時輕繩中的張力一定大于2mg

B. 小環(huán)到達B處時,重物上升的高度約為(1)d

C. 小環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比等于

D. 小環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比等于

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【題目】如圖所示,細線的一端固定于O點,另一端系一小球在水平拉力作用下,小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由點B運動到點A 下列說法正確的是

A小球所受合力為0

B繩子上張力T做負功

C重力的功率P逐漸增大

D水平拉力F逐漸減小

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【題目】質(zhì)量相等的物體分別在地球和月球表面上以相同的初動能做豎直上拋運動,則它們在上升的全過程中(不計空氣阻力):(

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C. 平均速度大小相同 D. 重力加速度大小相等

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【題目】2012104日,云南省彝良縣發(fā)生特大泥石流。如圖所示,一汽車停在小山坡底,突然司機發(fā)現(xiàn)在距坡底240 m的山坡處泥石流以8 m/s的初速度、0.4 m/s2的加速度勻加速傾泄而下,假設泥石流到達坡底后速率不變,在水平地面上做勻速直線運動。已知司機的反應時間為1 s,汽車啟動后以0.5 m/s2的加速度一直做勻加速直線運動。

(1)求泥石流到達坡底的速度大小;

(2)當泥石流到達坡底時,汽車行駛的距離;

(3)試分析汽車能否安全脫離。

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【題目】如圖所示,A、B、C、D、E、F是在勻強電場中一個邊長為2cm的正六邊形的六個頂點,該六邊形所在平面與電場線(圖中沒有畫出)平行。如果已知A、C、E三點的電勢分別為-2V、0V、2V,則下列說法正確的是( )

A. 通過CDAF的直線應為電場中的兩條等勢線

B. 勻強電場的場強大小為200V/m

C. 勻強電場的場強方向為由D指向B

D. 將一個電子由D點移到A點,其電勢能將減少6.4×1019J

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【題目】如圖,一絕緣輕彈簧的下端固定在斜面底端,上端連接一帶正電的光滑滑塊P,滑塊所處空間存在著沿斜面向上的勻強電場,傾角為θ的光滑絕緣斜面固定在水平地面上,開始時彈簧是原長狀態(tài),物體恰好處于平衡狀態(tài),現(xiàn)給滑塊一沿斜面向下的初速度v,滑塊到最低點時,彈簧的壓縮量為,若彈簧始終處在彈性限度內(nèi),以下說法正確的是

A. 滑塊電勢能的增加量等于滑塊重力勢能的減少量

B. 滑塊到達最低點的過程中,克服彈簧彈力做功

C. 滑塊動能的變化量等于電場力和重力做功的代數(shù)和

D. 當滑塊的加速度最大時,滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能最大

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A. 物體可能只受三個力作用

B. F2<mg

C. F2減小,則 F1必增大

D. 重力與F1的合力方向與豎直方向的夾角可能大于θ

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【題目】在光滑的水平面上方,有兩個磁感應強度大小均為B、方向相反的水平勻強磁場,如圖.PQ為兩個磁場的邊界,磁場范圍足夠大.一個邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬正方形線框,以速度v垂直磁場方向從如圖實線()位置開始向右運動,當線框運動到分別有一半面積在兩個磁場中的如圖()位置時,線框的速度為 ,則下列說法正確的是(  )

A. ()時線框中的電功率為

B. 此過程中回路產(chǎn)生的電能為 mv2

C. ()時線框的加速度為

D. 此過程中通過線框橫截面的電荷量為

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