【題目】橫截面積為S和2S的兩圓柱形容器按圖示方式連接成一氣缸,每個(gè)圓筒中各置有一活塞,兩活塞間的距離為l,用硬桿相連,形成“工”字形活塞,它把整個(gè)氣缸分隔成三個(gè)氣室,其中I、Ⅲ室密閉摩爾數(shù)分別為ν和2ν的同種理想氣體,兩個(gè)氣室內(nèi)都有電加熱器;Ⅱ室的缸壁上開有一小孔,與大氣相通;1 mol該種氣體內(nèi)能為CT(C是氣體摩爾熱容量,T是氣體的絕對溫度)。當(dāng)三個(gè)氣室中氣體的溫度均為T1時(shí),“工"字形活塞在氣缸中恰好在圖所示的位置處于平衡狀態(tài),這時(shí)I室內(nèi)氣柱長亦為l,Ⅱ室內(nèi)空氣的摩爾數(shù)為。已知大氣壓不變,氣缸壁和活塞都是絕熱的,不計(jì)活塞與氣缸之間的摩擦,F(xiàn)通過電熱器對I、Ⅲ兩室中的氣體緩慢加熱,直至I室內(nèi)氣體的溫度升為其初始狀態(tài)溫度的2倍時(shí),活塞左移距離d,已知理想氣體常量為R。求:
(1)Ⅲ室內(nèi)氣體初態(tài)氣柱的長度;
(2)Ⅲ室內(nèi)氣體末態(tài)的溫度;
(3)此過程中I、Ⅲ室密閉氣體吸收的總熱量。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
(1)設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0.初態(tài):I室內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p1;III室內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p3,氣柱的長度為l3;末態(tài):I室內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p1′;III室內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p3′;由初態(tài)到末態(tài):活塞左移距離為d。
首先用整體法,力學(xué)平衡
p3(2S)= p1S+ p0(2S-S)
然后對三部分氣體分別
p1lS=νRT1
p0()
p3l3(2S)=(2ν)RT1
聯(lián)立上述各式得:
=
得:
l3=
(2)方法同第(1)小題
p3′(2S)= p1′S+ p0(2S-S)
對I室中氣體
p1′(l-d)S=νRT2=νR2T1
對III室中氣體:
p3′(l3+d)(2S)=(2ν)RT3′
T3′=
(3)大氣對密閉氣體系統(tǒng)做的功為:
W=p0(2S-S)(-d)=-p0Sd=-
系統(tǒng)密閉氣體內(nèi)能增加量為
ΔU=νC(T1′-T1)+ (2ν)C(T3′-T3)
且初態(tài)T3= T1,故
ΔU=νC(2T3′-T1)
將T3′代去得
ΔU=[-1]νCT1
密閉氣體系統(tǒng)吸收的熱量為
Q=ΔU-W=[-1]νCT1+
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】甲、乙兩輛光車在平直的公路上均以30m/s的速度勻速行駛,某時(shí)刻,前面的甲車發(fā)現(xiàn)前方有險(xiǎn)情,立即剎車,剎車的制動力為車重的0.5倍,乙車駕駛員看到甲車制車,經(jīng)0.5s的反應(yīng)時(shí)間后也進(jìn)行剎車,他開始剎車的制動力為車重的0.4倍,剎車2s后改剎車的制動力為車重的0.2倍,結(jié)果兩車停下時(shí)剛好不相撞,已知重力加速度為10m/s.求:
(1)乙車剎車的時(shí)間;
(2)剎車前甲、乙兩車相距的距離。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】當(dāng)t=0時(shí),甲乙兩汽車從相距70km的兩地開始相向行駛,兩車位于不同的車道。以甲車運(yùn)動的方向?yàn)檎较,它們?/span>v﹣t圖象如圖所示.忽略汽車掉頭所需時(shí)間.下列對汽車運(yùn)動狀況的描述正確的是( )
A.在第1小時(shí)末,乙車改變運(yùn)動方向
B.在第2小時(shí)末,甲乙兩車相距10km
C.在前4小時(shí)內(nèi),乙車運(yùn)動加速度的大小總比甲車的大
D.甲乙兩車在第4小時(shí)后會再次相遇
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,P、Q為水平面內(nèi)平行放置的光滑金屬長直導(dǎo)軌,間距為L1,處在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1的勻強(qiáng)磁場中.一導(dǎo)體桿ef垂直于P、Q放在導(dǎo)軌上,在外力作用下向左做勻速直線運(yùn)動.質(zhì)量為m、每邊電阻均為r、邊長為L2的正方形金屬框abcd置于豎直平面內(nèi),兩頂點(diǎn)a、b通過細(xì)導(dǎo)線與導(dǎo)軌相連,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2的勻強(qiáng)磁場垂直金屬框向里,金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).不計(jì)其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對a、b點(diǎn)的作用力.
(1)通過ab邊的電流Iab是多大?
(2)導(dǎo)體桿ef的運(yùn)動速度v是多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①用圖釘把白紙固定在水平放置的木板上,將橡皮條的一端固定在板上一點(diǎn),兩個(gè)細(xì)繩套系在橡皮條的另一端:
②用兩個(gè)彈簣測力計(jì)分別拉住兩個(gè)細(xì)繩套,互成角度地施加拉力,使橡皮條伸長,結(jié)點(diǎn)到達(dá)紙面上某一位置;
③用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)位置,記為O,記錄兩個(gè)力的方向和兩彈簧測力計(jì)的示數(shù)F1和F2;
④只用一個(gè)彈簧測力計(jì),通過細(xì)繩套把橡皮條拉到步驟②中的長度,記錄力的方向和測力計(jì)的示數(shù)F3;
⑤畫出拉力F1、F2、F3的圖示如圖,然后按平行四邊形定則畫出合力F;
⑥通過比較F與F的大小和方向,即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
回答下列問題:
(1)糾正步驟④中的錯(cuò):______________________。
(2)下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作的建議,正確的是___________(填寫選項(xiàng)前的字母)
A.記錄力的方向時(shí),用鉛筆沿著細(xì)繩套的方向畫直線即可
B.若F與F3的大小和方向不相同,則需要重新實(shí)驗(yàn),直到相同為止
C.控制兩個(gè)測力計(jì)的示數(shù)F1和F2,均不能大于一個(gè)測力計(jì)的示數(shù)F3
D.使用測力計(jì)時(shí),施力方向應(yīng)沿測力計(jì)軸線,讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)正對測力計(jì)刻度
(3)糾正了上述步驟中的問題后,重新完成實(shí)驗(yàn),根據(jù)標(biāo)注的信息,請?jiān)诖痤}卡上規(guī)定區(qū)域做出F1、F2的合力F____________。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】甲乙兩汽車在同一條平直公路上同向運(yùn)動,其速度﹣時(shí)間圖象分別如圖中甲、乙兩條曲線所示。已知兩車t2時(shí)刻并排行駛。下列說法正確的是( 。
A. 兩車在t1時(shí)刻也并排行駛
B. 在t1時(shí)刻甲車在后,乙車在前
C. 甲車的加速度大小先增大后減小
D. 乙車的加速度大小先增大后減小
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【題目】從地面豎直上拋物體A,同時(shí)在離地面某一高度處有一物體B自由下落,兩物體在空中同時(shí)到達(dá)同一高度時(shí)速度大小均為v,不計(jì)空氣阻力,則下列說法正確的是
A.物體A在空中運(yùn)動的時(shí)間
B.物體B開始下落時(shí)高度的中點(diǎn)一定不是兩物體在空中同時(shí)達(dá)到的同一高度處
C.物體A上拋的初速度與物體B落地時(shí)速度大小不相等
D.物體A上升的最大高度小于物體B開始下落時(shí)的高度
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【題目】一學(xué)生用如圖甲所示的裝置測量木塊與木板間的動摩擦因數(shù)。在桌面上放置一塊水平長木板,木板一端帶滑輪,另一端固定一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。木塊-端拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,另一端連接跨過定滑輪的繩子,在繩子上懸掛一定質(zhì)量的鉤碼后可使木塊在木板上勻加速滑動。實(shí)驗(yàn)中測得木塊質(zhì)量,鉤碼質(zhì)量
(1)實(shí)驗(yàn)開始時(shí),應(yīng)調(diào)整滑輪的高度,讓細(xì)線與木板___
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50 Hz的交流電源上,打出一條紙帶,打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出)。,,,,,。則小車的加速度 _________ (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可求出動摩擦因數(shù)= _______________ .(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
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【題目】甲、乙兩個(gè)物體在同一直線上做直線運(yùn)動,其加速度分別為a甲=+2m/s2和a乙=,關(guān)于甲、乙兩物體的運(yùn)動,可以肯定的是( )
A. 甲的加速度比乙的大
B. 甲做勻加速直線運(yùn)動,乙做勻減速直線運(yùn)動
C. 乙的速度比甲的變化快
D. 每經(jīng)過1 s,乙的速度就減小4 m/s
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