【題目】如圖所示,一豎直放置的絕熱氣缸,頂部水平,在頂部安裝有體積可以忽略的電熱絲,在氣缸內(nèi)通過(guò)絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體,氣體的溫度為T(mén)0 , 絕熱活塞的質(zhì)量為m,橫截面積為S,若通過(guò)電熱絲緩慢加熱,使得絕熱活塞由與氣缸底部相距h的位置下滑至2h的位置,此過(guò)程中電熱絲放出的熱量為Q,已知外界大氣壓強(qiáng)為p0 , 重力加速度為g,并且可以忽略活塞與氣缸壁之間的摩擦和氣體分子之間的相互作用,求:
(i)在活塞下滑至距頂部2h位置時(shí),缸內(nèi)氣體溫度T1
(ii)在活塞下滑過(guò)程中,缸內(nèi)氣體內(nèi)能的增加量△U.
【答案】解:(i)選擇封閉氣體作為研究對(duì)象,氣體發(fā)生等壓變化,
初態(tài):體積V0=hS,溫度T0,
末態(tài):體積V1=2hS,溫度T1,
根據(jù)蓋﹣呂薩克定律可得: =
解得:T1=2T0
(ii)氣體在等壓變化過(guò)程中,活塞受力平衡:pS=p0S﹣mg
氣體對(duì)外做功做功,故:W=﹣pSh=﹣(p0S﹣mg)h
根據(jù)熱力學(xué)第一定律:△U=W+Q
在活塞下滑過(guò)程中,缸內(nèi)氣體內(nèi)能的增加量:△U=Q+W=Q﹣(p0S﹣mg)h
答:(i)在活塞下滑至距頂部2h位置時(shí),缸內(nèi)氣體溫度T1為2T0;
(ii)在活塞下滑過(guò)程中,缸內(nèi)氣體內(nèi)能的增加量△U為Q﹣(p0S﹣mg)h.
【解析】蓋-呂薩克定律(壓強(qiáng)相同,體積與溫度的關(guān)系):一定質(zhì)量的氣體,在壓強(qiáng)不變的情況下,它的體積跟熱力學(xué)溫度成正比。具體公式: ;熱力學(xué)第一定律:能量是守恒的,他總是在一個(gè)與另一個(gè)物體之間傳遞.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,重力為G的光滑球在傾角為θ的斜面和豎直光滑墻壁之間處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將斜面換成材料和質(zhì)量相同,但傾角θ稍小一些的斜面,以下判斷正確的是( )
A. 球?qū)Φ膲毫ψ兇?/span>
B. 球?qū)π泵娴膲毫ψ兇?/span>
C. 斜面可能向左滑動(dòng)
D. 斜面仍將保持靜止
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】同學(xué)利用圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究物塊速度隨時(shí)間的變化.物塊放在桌面上,細(xì)繩的一端與物塊相連,另一端跨過(guò)滑輪掛上鉤碼.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌面左端,所用交流電源頻率為50Hz.紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連接在物塊上.啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,釋放物塊,物塊在鉤碼的作用下拖著紙帶運(yùn)動(dòng).打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶如圖(b)所示(圖中相鄰兩點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出).
根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,該同學(xué)認(rèn)為物塊的運(yùn)動(dòng)為勻加速運(yùn)動(dòng).回答下列問(wèn)題:
(1)在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí),物塊的速度大小為_____m/s.在打出D點(diǎn)時(shí),物塊的速度大小為_____m/s;(保留兩位有效數(shù)字)
(2)物塊的加速度大小為_____m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)
(3)如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=51Hz,而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道,那么加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比_____(填“偏大”“偏小”或“不變”).
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)(g=10m/s2),下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 它是豎直向下,v0=0、a=g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B. 在開(kāi)始連續(xù)的三個(gè)1s內(nèi)通過(guò)的位移之比是1:3:5
C. 在開(kāi)始連續(xù)的三個(gè)1s末的速度大小之比是1:2:3
D. 從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到距下落點(diǎn)5m、10m、15m所經(jīng)歷的時(shí)間之比為1:2:3
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】從離地面80m的空中自由落下一個(gè)小球,g取10m/s2,求:
(1)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間落到地面?
(2)自開(kāi)始下落計(jì)時(shí),在第1s內(nèi)的位移大小、最后1s內(nèi)的位移大;
(3)下落時(shí)間為總時(shí)間的一半時(shí)的位移大小和速度大。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為60kW,汽車的質(zhì)量為4t,當(dāng)它行駛在坡度為0.02(sinα=0.02)的長(zhǎng)直公路上時(shí),如圖所示,所受摩擦阻力為車重的0.1倍(g=10m/s2),求:
(1)汽車所能達(dá)到的最大速度vm;
(2)若汽車從靜止開(kāi)始以0.6m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則此過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】伽利略曾經(jīng)假設(shè)了兩種勻變速運(yùn)動(dòng):第一種是速度的變化對(duì)時(shí)間來(lái)說(shuō)是均勻的,即經(jīng)過(guò)相等的時(shí)間,速度的變化相等;第二種是速度的變化對(duì)位移來(lái)說(shuō)是均勻的,即經(jīng)過(guò)相等的位移,速度的變化相等.那么,關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)速度的變化情況,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間,速度的變化相等
B. 經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間,速度的變化不等
C. 經(jīng)過(guò)相同的位移,速度的變化相等
D. 經(jīng)過(guò)相同的位移,速度的變化不等
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,甲圖為某質(zhì)點(diǎn)的圖象,乙圖為某質(zhì)點(diǎn)的圖象,下列關(guān)于兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況說(shuō)法正確的是( )
A. 0s~2s內(nèi):甲圖質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),乙圖質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B. 2s~3s內(nèi):甲圖質(zhì)點(diǎn)和乙圖質(zhì)點(diǎn)均靜止不動(dòng)
C. 3s~5s內(nèi):甲圖質(zhì)點(diǎn)和乙圖質(zhì)點(diǎn)均做勻減速運(yùn)動(dòng),加速度為﹣15m/s2
D. 0s~5s內(nèi):甲圖質(zhì)點(diǎn)的位移為﹣10m,乙圖質(zhì)點(diǎn)的位移為100m
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí),得到了幾條較為理想的紙帶.他已在每條紙帶上按每5個(gè)點(diǎn)取好一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),即兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s,依打點(diǎn)先后編為0、1、2、3、4、5.由于不小心,幾條紙帶都被撕斷了,如圖所示.請(qǐng)根據(jù)給出的A、B、C、D四段紙帶回答:
(1)B、C、D三段紙帶中選出從紙帶A上撕下的那段應(yīng)該是
(2)打A紙帶時(shí),物體的加速度大小是 m/s2 .
(3)打計(jì)數(shù)點(diǎn)4時(shí),對(duì)應(yīng)的物體速度大小為 m/s.
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