【題目】如圖,一豎直放置的氣缸上端開口,氣缸壁內(nèi)有卡口ab,a、b間距為h,a距缸底的高度為H;活塞只能在ab間移動,其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m,面積為S,厚度可忽略;活塞和汽缸壁均絕熱,不計他們之間的摩擦。開始時活塞處于靜止?fàn)顟B(tài),上、下方氣體壓強均為p0,溫度均為T0,F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體,直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。

【答案】;

【解析】

開始時活塞位于a處,加熱后,汽缸中的氣體先等容升溫過程,直至活塞開始運動。設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T1,壓強為p1,根據(jù)查理定律有:

根據(jù)力的平衡條件有:

聯(lián)立①②式可得:

此后,汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程,直至活塞剛好到達(dá)b處,設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T2;活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為V1V2。根據(jù)蓋呂薩克定律有:

式中V1=SH⑤,V2=SH+h)⑥

聯(lián)立③④⑤⑥式解得:

從開始加熱到活塞到達(dá)b處的過程中,汽缸中的氣體對外做的功為:

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】據(jù)中外綜合報道,解放軍超低空跳傘實現(xiàn)新的戰(zhàn)斗力,201261日,中原某機場,在一次低空跳傘訓(xùn)練中,當(dāng)直升機懸停在離地面224m高處時,傘兵離開飛機做自由落體運動.運動一段時間后打開降落傘,以12.5m/s2的加速度勻減速下降.為了傘兵的安全,要求傘兵落地的速度不得超過5m/s,(g10m/s2)求:

(1)傘兵展傘時,離地面的高度至少為多少?

(2)傘兵在空中最短時間為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某司機駕駛一輛卡車正以54km/h速度在平直公路上勻速行駛。經(jīng)過圖甲所示的限速標(biāo)志為60km/h的位置時突然發(fā)現(xiàn)前面停著一輛正在維修的小轎車,于是該司機經(jīng)過很短反應(yīng)時間采取了緊急剎車,使卡車做加速度大小為5m/s2勻減速直線運動,結(jié)果卡車還是以2m/s速度與小轎車發(fā)生碰撞。在處理事故時,交警甲用圖乙所示的測定反應(yīng)時間的方法對司機乙進(jìn)行了測試,發(fā)現(xiàn)他握住木尺時,木尺已經(jīng)自由下降了20cm,試求

(1)司機的反應(yīng)時間

(2)限速標(biāo)志位置與小轎車間的距離。 (g10m/s2)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,S1、S2是兩個相干波源,它們振動同步且振幅相同。實線和虛線分別表示在某一時刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷,關(guān)于圖中所標(biāo)的a、b、c、d四點,下列說法中正確的是

A. b質(zhì)點為振動加強點

B. c質(zhì)點為振動減弱點

C. 該時刻a質(zhì)點的振動位移不為0

D. d質(zhì)點既不振動加強也不振動減弱

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】二中物理老師駕駛一輛SUV汽車正以一定速度在平直公路上勻速行駛。經(jīng)過圖a所示的限速牌標(biāo)志為40 km/h的位置時,突然發(fā)現(xiàn)離它25.5m處停著一輛正在維修的小轎車時,該老師采取了緊急剎車措施,使汽車做勻減速直線運動,結(jié)果還是與小轎車發(fā)生碰撞。處理事故的交警就是該老師以前的學(xué)生,交警用老師教給他的測定反應(yīng)時間的方法,對老師進(jìn)行了測試(如圖b),發(fā)現(xiàn)老師握住木尺時,木尺已經(jīng)自由下降了20cm,試通過計算幫助交警分析二中老師是否超速?(g10m/s2已知這種汽車急剎車時產(chǎn)生的加速度大小為5m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一列橫波在x軸上沿x軸正方向傳播,實線表示t=0時刻的波形圖,虛線是t= 0.2s時刻的波形圖,下列說法正確的是

A.質(zhì)點的振動周期一定是0. 8s

B.該波的波速可能是10m/s

C.t=0時刻,x=4m處的質(zhì)點振動方向向上

D.t=0.4s時刻,x=6m處的質(zhì)點恰好位于波峰

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】我國ETC聯(lián)網(wǎng)正式啟動運行,ETC是電子不停車收費系統(tǒng)的簡稱.汽車分別通過ETC通道和人工收費通道的流程如圖所示.假設(shè)汽車以v0=15m/s朝收費站正常沿直線行駛,如果過ETC通道,需要在收費線中心線前10m處正好勻減速至v=5m/s,勻速通過中心線后,再勻加速至v0正常行駛;如果過人工收費通道,需要恰好在中心線處勻減速至零,經(jīng)過20s繳費成功后,再啟動汽車勻加速至v0正常行駛.設(shè)汽車加速和減速過程中的加速度大小均為1m/s2,求:

1)汽車過ETC通道時,從開始減速到恢復(fù)正常行駛過程中的位移大;

2)汽車過ETC通道比過人工收費通道節(jié)省的時間是多少.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】OC與豎直方向成30°角,O為質(zhì)量不計的光滑滑輪,已知物體B1000N,物體A400N,物塊AB均靜止.求:

(1)物體B所受地面的摩擦力和支持力分別為多大?

(2)OC繩的拉力為多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是研究光電效應(yīng)的電路圖,K為光電管的陰極。用黃光照射K板時有光電子逸出,當(dāng)用紫光照射時,下列說法正確的是()

A.向右移動變阻器,當(dāng)靈敏電流計示數(shù)剛剛減為零吋,光電管兩端的電壓稱為遏止電壓

B.靈敏電流計示數(shù)為零后,延長光束的照射時間,可能會在電路中重新形成光電流

C.單位時間內(nèi)金屬表面逸出的光電子數(shù)與入射光的強度有關(guān)

D.對于某種確定的金屬來說,光電子的最大初動能只與入射光的強度有關(guān)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案