【題目】如圖所示,靜止的汽缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的氣體,水平輕桿一端固定在墻壁上,另一端與汽缸內(nèi)的活塞相連.已知大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa,汽缸的質(zhì)量為50kg,活塞質(zhì)量不計,其橫截面積為0.01m2,汽缸與地面間的最大靜摩擦力為汽缸重力的0.4倍,活塞與汽缸之間的摩擦可忽略.開始時被封閉氣體壓強(qiáng)為1.0×105Pa、溫度為27℃,試求:

①緩慢升高被封閉氣體溫度,汽缸恰好開始向左運(yùn)動時氣體的壓強(qiáng)p和溫度t;

②某同學(xué)認(rèn)為被封閉氣體的溫度只有在27℃到①問中t之間,才能保證汽缸靜止不動,你是否同意他的觀點(diǎn)?若同意,請說明理由;若不同意,計算出正確的結(jié)果.

【答案】①1.2×105 Pa ,87℃ ②不同意,溫度在-33℃到87℃之間汽缸靜止不動

【解析】試題分析:氣缸恰好開始運(yùn)動時,摩擦力為最大靜摩擦力,根據(jù)力學(xué)知識可以求出此時的壓強(qiáng),氣體等壓變化,由氣態(tài)方程可以求出此時溫度;當(dāng)活塞剛要向右運(yùn)動時,此時氣體有最低溫度,剛要向左運(yùn)動時有最高溫度,根據(jù)等壓變化可以求出最低和最高溫度.

(1)氣缸開始運(yùn)動時,氣缸與地面間的摩擦力為最大靜摩擦力,此時有

氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為:

氣體發(fā)生了等容變化有:

代入數(shù)據(jù)得,即

故氣缸恰好開始向左運(yùn)動時氣體的壓強(qiáng)P=1.2×105pa,溫度為t=87℃

(2)不同意.當(dāng)氣缸恰好向右運(yùn)動時,溫度有最低值,氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為:

等容變化,得T=240K,即

故溫度在87℃到-33℃之間氣缸靜止不動.

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】一個質(zhì)量為1kg的物體在水平恒力F作用下沿水平面運(yùn)動,一段時間后撤去F,該物體運(yùn)動的v-t圖象,如圖所示,(g=10m/s2),則下列說法正確的是( )

A. 物體2s末距離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)

B. 拉力F的方向與初速度方向相反

C. 拉力在1s末撤去的

D. 摩擦力大小為10N

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【題目】暗物質(zhì)是二十一世紀(jì)物理學(xué)之謎,對該問題的研究可能帶來一場物理學(xué)的革命.為了探測暗物質(zhì),我國在20151217日成功發(fā)射了一顆被命名為悟空的暗物質(zhì)探測衛(wèi)星.已知悟空在低于同步衛(wèi)星的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動,經(jīng)過時間t(t小于其運(yùn)動周期),運(yùn)動的弧長為s,與地球中心連線掃過的角度為β(弧度),引力常量為G,則下列說法中正確的是

A. 悟空的線速度小于第一宇宙速度

B. 悟空的向心加速度大于地球同步衛(wèi)星的向心加速度

C. 悟空的環(huán)繞周期為

D. 悟空的質(zhì)量為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】足夠長的傾角為θ=37°的平行金屬軌道寬度為L=1m,導(dǎo)軌電阻不計.如圖所示,底端接有阻值為R=3Ω的定值電阻,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場垂直向上穿過導(dǎo)軌平面.有一質(zhì)量為m=2kg、長也為L的導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,導(dǎo)體棒的電阻為r=2Ω,它與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25.現(xiàn)讓導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌底部以平行斜面的初速度v0=10m/s向上滑行,上滑的最大距離為s=2m,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10m/s2,以下說法正確的是(  )

A. 運(yùn)動的整個過程中,導(dǎo)體棒的最大加速度為8m/s2

B. 導(dǎo)體棒最終可以勻速下滑到導(dǎo)軌底部

C. 導(dǎo)體棒從開始上滑到最大高度的過程中,通過電阻R的電荷量為0.4C

D. 導(dǎo)體棒上滑過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱比下滑過程產(chǎn)生的焦耳熱多

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在如圖所示的電路中,R1、R2為滑動變阻器,R3為定值電阻,兩水平放置的平行金屬板.AB為上下平行板的中點(diǎn)。一質(zhì)量為m的帶電微粒由平行板左端中間的M點(diǎn)以水平向右的速度射入平行板間,微粒沿如圖的虛線軌跡落在下極板B點(diǎn)的 右側(cè)N點(diǎn),假設(shè)微粒的重力和電源的內(nèi)阻均可忽略不計,則下列說法正確的是(  )

A. 如果將滑動變阻器R2的滑動觸頭向左移動,微粒將打在N點(diǎn)的左側(cè)

B. 如果將定值電阻R3去掉,則微粒將打在N點(diǎn)的左側(cè)

C. 如果僅將上極板上移,微粒將可能從右側(cè)飛出電場

D. 若將上極板上移后再將上下金屬板分別以A1、B為圓心逆時針轉(zhuǎn)動一小角度θ,使板間距與初始間距相等,微?赡苋源虻较聵O板上的N點(diǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】當(dāng)兩列振動情況完全相同的水波發(fā)生干涉時,如果兩列波的波峰在P點(diǎn)相遇,下列說法正確的是()

A. 質(zhì)點(diǎn)P的振動始終是加強(qiáng)的 B. 質(zhì)點(diǎn)P的振幅始終最大

C. 質(zhì)點(diǎn)P的位移始終最大 D. 質(zhì)點(diǎn)P的位移不可能為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于質(zhì)點(diǎn),下列說法中正確的是( 。

A. 地球不能被視為質(zhì)點(diǎn)

B. 在體操比賽中,裁判不可以把運(yùn)動員看成質(zhì)點(diǎn)

C. 只有體積很小的物體才能看作質(zhì)點(diǎn)

D. 質(zhì)點(diǎn)就是把一個有形的物體濃縮成一個很小的微粒

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(多選)A、B兩帶電小球,質(zhì)量分別為mA、mB,用絕緣不可伸長的細(xì)線如圖懸掛,靜止時A、B兩球處于相同高度.若B對A及A對B的庫侖力分別為FA、FB,則下列判斷正確的是(

A.FA<FB

B.細(xì)線AC對A的拉力

C.細(xì)線OC的拉力TC=(mA+mB)g

D.同時燒斷AC、BC細(xì)線后,A、B在豎直方向的加速度相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,游樂場上,兩位同學(xué)各駕著一輛碰碰車迎面相撞,此后,兩車以共同的速度運(yùn)動.設(shè)甲同學(xué)和他的車的總質(zhì)量為300 kg,碰撞前向右運(yùn)動,速度的大小為5m/s;乙同學(xué)和他的車的總質(zhì)量為200 kg,碰撞前向左運(yùn)動速度的大小為10m/s.求碰撞后兩車共同的運(yùn)動速度.

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同步練習(xí)冊答案