15.一汽缸豎直放在水平地面上,缸體質(zhì)量M=10kg,活塞質(zhì)量m=4kg,活塞橫截面積S=2×10-3 m2,活塞上面的汽缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,下面有氣孔O與外界相通,大氣壓強p0=10×105Pa.活塞下面與勁度系數(shù)k=2×103 N/m的輕彈簧相連.當(dāng)汽缸內(nèi)氣體溫度為127℃時彈簧為自然長度,此時缸內(nèi)氣柱長度L1=20cm,g取10m/s2,活塞不漏氣且與缸壁無摩擦.當(dāng)缸內(nèi)氣柱長度L2=24cm時,缸內(nèi)氣體溫度為多少K?

分析 當(dāng)汽缸內(nèi)氣體溫度為127℃時彈簧為自然長度,當(dāng)缸內(nèi)氣柱長度L2=24cm時,對活塞受力分析.根據(jù)平衡條件和理想氣體狀態(tài)方程求解.

解答 解:當(dāng)汽缸內(nèi)氣體溫度為127℃時彈簧為自然長度,當(dāng)缸內(nèi)氣柱長度L2=24cm時,設(shè)封閉氣體的壓強為P,對活塞受力:
PS+mg=P0S
當(dāng)缸內(nèi)氣柱長度L2=24cm時,氣體壓強為P′,對活塞受力:
P′S+mg=K△X+P0S
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程:$\frac{PV}{T}=\frac{P′V′}{T′}$
聯(lián)立得:T′=720K
答:缸內(nèi)氣體的溫度為720K

點評 能用靜力學(xué)觀點確解決問題.要注意研究過程中哪些量不變,哪些量變化,結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程求解

練習(xí)冊系列答案
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5.用伏安法測量額定電壓是4.5V(電阻約為10Ω)小燈泡的I-U圖線.現(xiàn)有下列器材供選用:
A.電壓表(0~5V,內(nèi)阻10kΩ)    B.電壓表(0~10V,內(nèi)阻20kΩ)
C.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻0.4Ω)       D.滑動變阻器(10Ω,2A)
E.學(xué)生電源(直流6V),還有開關(guān)、導(dǎo)線
(1)實驗中所用電壓表應(yīng)選A,(用序號字母表示)
(2)為使實驗誤差盡量減小,要求從零開始多取幾組數(shù)據(jù),請在圖中方框內(nèi)畫出滿足實驗要求的電路圖.

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C.靜止的物體有可能受到滑動摩擦力
D.滑動摩擦力的方向不可能與運動方向一致

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