2.一只籃球的體積為V0,球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p0,溫度為T0.現(xiàn)用打氣筒對籃球充入壓強(qiáng)為p0、溫度為T0的氣體,使球內(nèi)氣體壓強(qiáng)變?yōu)?p0,同時溫度升至2T0.已知?dú)怏w內(nèi)能U與溫度的關(guān)系為U=αT(α為正常數(shù)),充氣過程中氣體向外放出Q的熱量,籃球體積不變.求:
①充入氣體的體積;
②充氣過程中打氣筒對氣體做的功.

分析 ①根據(jù)題意確定氣體的狀態(tài)參量,應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程可以求出充入氣體的體積;
②求出氣體內(nèi)能的變化量,應(yīng)用熱力學(xué)第一定律求出對氣體做的功.

解答 解:①以籃球內(nèi)氣體與充入的氣體整體為研究對象,
氣體的初狀態(tài)參量:p1=p0,V1=V0+V,T1=T0,
氣體末狀態(tài)參量:p2=3p0,V2=V0,T2=2T0,
由理想氣體狀態(tài)方程得:$\frac{{p}_{1}{V}_{1}^{\;}}{{T}_{1}}$=$\frac{{p}_{2}{V}_{2}}{{T}_{2}}$,
即:$\frac{{p}_{0}({V}_{0}+V)}{{T}_{0}}$=$\frac{3{p}_{0}{V}_{0}}{2{T}_{0}}$,解得:V=0.5V0;
②由題意可知:△U=a(2T0-T0)=aT0
由熱力學(xué)第一定律得:△U=W+(-Q),
解得:W=Q+aT0;
答:①充入氣體的體積為0.5V0;
②充氣過程中打氣筒對氣體做的功為:Q+aT0

點(diǎn)評 本題考查了求充入氣體的體積、求對氣體做的功,分析清楚氣體狀態(tài)變化,應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)第一定律可以解題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

8.如圖所示,質(zhì)量為M=2kg,長度為L1的長木板B靜止在光滑的水平面上,距木板右側(cè)L0=0.5m處有一固定光滑半圓軌道,CD為其豎直直徑,半圓軌道在底端C處的切線與木板B的上表面在同一水平面上,水平傳送帶以恒定速率v=$\sqrt{5}$m/s順時針轉(zhuǎn)動,其上表面與半圓軌道在最高點(diǎn)處的切線也在同一水平面上.某時刻質(zhì)量為m=1kg的小滑塊A(可視為質(zhì)點(diǎn))以大小為v0=6m/s水平速度從長木板B的左端滑上木板,之后A、B向右運(yùn)動.當(dāng)長木板B與半圓軌道碰撞瞬間小滑塊A的速度為v1=4m/s,并且此時小滑塊A恰好滑上半圓軌道,從A、B開始運(yùn)動到滑上半圓軌道的過程中A、B的速度-時間圖象如圖乙所示.已知小滑塊恰好能通過半圓軌道最高點(diǎn)D,最后滑道傳送帶左端P時速度剛好減為零,已知小滑塊與水平傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,g=10m/s2.求:
(1)B與半圓軌道碰撞瞬間木板B的速度大小和木板B長度L1
(2)豎直半圓軌道的半徑R;
(3)小滑塊從開始運(yùn)動到到達(dá)P處的過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.輕重不同的兩石塊從同一高度同時由靜止開始下落.如果忽略空氣阻力的影響,關(guān)于兩石塊的運(yùn)動情況,下列說法正確的是(  )
A.重的石塊先落地
B.輕的石塊先落地
C.重的石塊所受重力大,加速度大
D.兩石塊不論輕重,都具有相同的加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.一般的曲線運(yùn)動可以分成很多小段,每小段都可以看成圓周運(yùn)動的一部分,這樣,在分析質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過曲線上某位置的運(yùn)動時,就可以采用圓周運(yùn)動的分析方法來處理了.如圖a所示,曲線上的A的曲率圓定義為:通過A點(diǎn)曲線上緊鄰A點(diǎn)兩側(cè)的兩點(diǎn)作一圓,這個圓就叫做A點(diǎn)的曲率圓,其半徑ρ叫做A點(diǎn)的曲率半徑.現(xiàn)將一物體沿與水平面成α角的方向以速度v0拋出,不計(jì)空氣阻力,其軌跡如圖b所示,則軌跡最高點(diǎn)P處的曲率半徑是(  )
A.$\frac{{v}_{0}^{2}co{s}^{2}α}{g}$B.$\frac{{v}_{0}^{2}si{n}^{2}α}{g}$
C.$\frac{{v}_{0}^{2}}{g}$D.$\frac{{v}_{0}^{2}co{s}^{2}α}{gsinα}$

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

17.某微型汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為48 kW,在水平路面上行駛時受到的阻力是1600N,則該汽車在規(guī)定功率下勻速行駛的速度為30m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧,一端系在豎直放置、半徑為R的光滑圓環(huán)頂點(diǎn)P,另一端連接一套在圓環(huán)上且質(zhì)量為m的小球,開始時小球位于A點(diǎn),此時彈簧處于原長且與豎直方向的夾角為45°,之后小球由靜止沿圓環(huán)下滑,小球運(yùn)動到最低點(diǎn)B時速率為v,此時小球與圓環(huán)之間壓力恰好為零,下列分析正確的是( 。
A.小球過B點(diǎn)時,彈簧的彈力大小為mg+m$\frac{{v}^{2}}{R}$
B.從A到B的過程中,小球的機(jī)械能守恒
C.從A到B的過程中,小球的重力勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能和彈簧的彈性勢能
D.從A到B的過程中,重力對小球做的功大于小球克服彈簧彈力做的功

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.為了充分利用能源,某電動車安裝了一轉(zhuǎn)化效率為η的小型發(fā)電機(jī),將電動車減速時的部分動能轉(zhuǎn)化為電能儲存在蓄電池中,現(xiàn)對安裝了儲能裝置的電動車在平直公路上行駛時的動能EK與對應(yīng)的位移x關(guān)系進(jìn)行測定:讓電動車以額定功率在水平路面上行駛至最大動能,之后在未開啟儲能裝置的情況下關(guān)閉電源,得到EK-x圖線①,在開啟儲能裝置情況下關(guān)閉電源,得到EK-x圖線②,如圖所示.設(shè)電動車在運(yùn)動過程中所受阻力恒定,由圖和題所給信息,可以求出的物理量是( 。
A.開啟儲能裝置比未開啟儲能裝置少運(yùn)動的距離
B.電動車運(yùn)動時所受的阻力f
C.電動車開啟儲能裝置后向蓄電池提供的電能E
D.電動車行駛過程中的最大速度vm

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,小球以大小不同的初速度,先、后從P點(diǎn)水平向右拋出,兩次都碰撞到豎直墻壁.若不計(jì)空氣阻力,則下列說法正確的是( 。
A.兩次碰墻時瞬時速度相同
B.兩次碰撞墻壁的同一點(diǎn)
C.初速度大時,在空中運(yùn)動的時間短
D.初速度大時,碰撞墻壁時重力的瞬時功率小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.下面四個選項(xiàng)中的虛線均表示小鳥在豎直平面內(nèi)飛行的軌跡,小鳥在圖示位置時的速度v和空氣對它的作用力F的方向可能正確的是( 。
A.B.C.D.

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同步練習(xí)冊答案