【題目】如圖,圓柱形氣缸開口向上靜置于水平地面上,其內(nèi)部的橫截面積S =10 cm2,開口處兩側(cè)有厚度不計的擋板,擋板距底部高H = 18 cm。缸內(nèi)有一可自由移動、質(zhì)量不計、厚度不計的活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,此時活塞剛好在擋板處,且與擋板之間無擠壓,缸內(nèi)氣體溫度為t1 = 27 ℃。將一定質(zhì)量為m的小物塊放在活塞中央,穩(wěn)定時活塞到缸底的距離h = 12 cm(忽略該過程中氣體的溫度變化)。對氣缸內(nèi)的氣體緩慢加熱使活塞緩慢上升,最終缸內(nèi)氣體的溫度上升到t2 = 627 ℃。已知大氣壓,重力加速度取為,汽缸與活塞均為絕熱材料制成。試求:

1)小物塊的質(zhì)量m

2)最終穩(wěn)定時氣體的壓強p。

【答案】1m=5 kg;(2p= 3.0×105 Pa

【解析】

1)開始缸內(nèi)氣體的壓強為:p0 = 1.0×105 Pa;體積V0=HS=18S;活塞上加上物塊后,氣體的壓強:;氣體的體積:V1=hS=12S

帶入數(shù)據(jù)解得m=5kg;

2)開始時氣體的壓強

當(dāng)活塞上升到擋板處時,則滿足: 解得T2=450K

當(dāng)溫度到t2 = 627 ℃時,活塞在擋板處;則由:,即

解得p= 3.0×105 Pa

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,質(zhì)量m1=500 g的木板A靜放在水平平臺上,木板的右端放一質(zhì)量m2=200 g的小物塊B。輕質(zhì)細(xì)線一端與長木板連接,另一端通過定滑輪與物塊C連接,長木板與滑輪間的細(xì)線水平,F(xiàn)將物塊C的質(zhì)量由0逐漸增加,當(dāng)C的質(zhì)量增加到70 g時,A、B開始一起運動;當(dāng)C的質(zhì)量增加到400 g時,A、B開始發(fā)生相對滑動。已知平臺足夠長、足夠高,接觸面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,滑輪質(zhì)量及摩擦不計。求木板與平臺間、木板與物塊B間的滑動摩擦因素。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,質(zhì)量為0.5kg的物體在水平粗糙的地面上受到一水平外力F作用運動,當(dāng)物塊運動位移9m時,撤去力F,最后物塊停止運動。整個運動過程中外力F做功和物體克服摩擦力做功與物體位移的關(guān)系如圖乙所示,重力加速度g。下列分析正確的是( )

A.物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.4

B.時,物體速度為6m/s

C.9m運動過程中物體的加速度為

D.物體運動的位移為13m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,再由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C,最后由狀態(tài)C變化回狀態(tài)A。已知狀態(tài)A的溫度為300 K,理想氣體的熱力學(xué)溫度T與分子平均動能成正比。下列對氣體分析正確的有

A. 氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程為等溫膨脹

B. 氣體從狀態(tài)C變化回狀態(tài)A的過程為等壓壓縮

C. 氣體在狀態(tài)B的溫度為1 200 K

D. 氣體在狀態(tài)B時的分子平均動能為狀態(tài)C時平均動能的兩倍

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】浙江最大抽水蓄能電站2016年在縉云開建,抽水蓄能電站結(jié)構(gòu)如圖所示。抽水蓄能電站有兩種工作模式,一種為抽水蓄能模式:居民用電低谷時(如深夜),電站利用居民電網(wǎng)多余電能把水從下水庫抽到上水庫;另一種為放水發(fā)電模式:居民用電高峰時,再將上水庫中的水放到下水庫進行發(fā)電,將產(chǎn)生的電能輸送到居民電網(wǎng)供居民使用。一抽一放起到了均衡電網(wǎng)負(fù)荷的作用。關(guān)于抽水蓄能電站下列說法正確的是( 。

A.抽水蓄能的過程中,能量守恒

B.放水發(fā)電的過程中,機械能守恒

C.抽水蓄能電站建成之后,可以使能量增多

D.抽水蓄能電站建成之后,就不會再有能源危機問題了

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是________

A. 氣體擴散現(xiàn)象表明氣體分子間存在斥力

B. 對于同一理想氣體,溫度越高,分子平均動能越大

C. 熱量總是自發(fā)的從分子平均動能大的物體傳遞到分子平均動能小的物體

D. 在陽光照射下,可以觀察到教室空氣中飛舞的灰塵做無規(guī)則運動,灰塵的運動屬于布朗運動

E. 用活塞壓縮氣缸內(nèi)的理想氣體,對氣體做了3.0105J的功,同時氣體向外界放出1.5105J的熱量,則氣體內(nèi)能增加了1.5105J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的金屬環(huán)用細(xì)線懸掛起來,金屬環(huán)有一半處于水平且垂直環(huán)面向里的勻強磁場中,從某時刻開始,磁感應(yīng)強度均勻減小,則在磁感應(yīng)強度均勻減小的過程中,下列說法中正確的是( )

A. 金屬環(huán)中始終有逆時針方向的電流

B. 金屬環(huán)中的電流逐漸增大

C. 細(xì)線對圓環(huán)的拉力大于環(huán)重力mg,并逐漸減小

D. 細(xì)線對圓環(huán)的拉力保持恒定

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一傾角為30°的光滑斜面放在水平地面上,斜面頂端裝有一光滑定滑輪。一細(xì)繩跨過滑輪,其一端懸掛物塊Q,另一端與斜面上的物塊P相連,連接物塊P的細(xì)繩與斜面平行,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是( 。

A.物塊Q的質(zhì)量等于物塊P的質(zhì)量

B.細(xì)繩的拉力大小等于物塊P的重力大小

C.物塊P對斜面的壓力大小小于物塊P的重力大小

D.水平地面對斜面沒有摩擦力的作用

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,長為4m的水平軌道AB與半徑為R=0.6m的豎直半圓弧軌道BCB處相連接,有一質(zhì)量為1kg的滑塊(大小不計),從A處由靜止開始受水平向右的力F作用,F的大小隨位移變化的關(guān)系如圖乙所示,滑塊與AB間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25,與BC間的動摩擦因數(shù)未知,g10m/s2,求:

(1)滑塊在水平軌道AB上運動前2m過程所用的時間;

(2)滑塊到達B處時的速度大;

(3)若到達B點時撤去力F,滑塊沿半圓弧軌道內(nèi)側(cè)上滑,并恰好能到達最高點C,則滑塊在半圓弧軌道上克服摩擦力所做的功是多少?

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