【題目】如圖所示,在上端開口的汽缸內(nèi)有兩個厚度不計、質(zhì)量均為m=1kg的絕熱活塞AB,AB之間為真空并壓縮一勁度系數(shù)為k=500N/m的輕質(zhì)彈簧,AB與汽缸無摩擦,活塞B下方封閉有溫度為27℃的理想氣體。穩(wěn)定時,活塞A、B將汽缸等分成三等分。已知活塞的橫截面積均為S=20cm2L=0.6m,大氣壓強p0=1.0×105Pa,重力加速度g10m/s2,取絕對零度為

(1)若汽缸是絕熱的,現(xiàn)通過加熱絲對B下方的氣體進行緩慢加熱,當(dāng)活塞A剛好上升到氣缸的頂部時,求封閉氣體的絕對溫度;

(2)若汽缸是導(dǎo)熱的,從第(1)問中活塞A的末態(tài)位置開始,在活塞A上緩慢倒入沙子,保持氣體溫度為第(1)問中氣體末態(tài)的溫度不變,直到活寨B回到加熱前的位置,求此時沙子的質(zhì)量和活塞AB間的距離。

【答案】(1)(2)22kg,

【解析】

(1)初態(tài),氣體溫度為

體積為

當(dāng)活塞A剛好達到汽缸頂部時,設(shè)氣體溫度為T2,氣體體積為

該過程氣體發(fā)生等壓變化,有

解得

(2)溫度為T1時,氣體的壓強為

設(shè)最后沙子倒入的質(zhì)量為M,則活塞B回到初位置時,氣體的壓強為

此時氣體的溫度為

由查理定律有

解得

設(shè)彈簧又壓縮了,由胡克定律有

則穩(wěn)定后A、B間的距離為

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】總質(zhì)量為M的兩物塊A、B靜止疊放在水平面上,用輕繩通過滑輪將AB連接,AB及水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ,對滑輪軸施加一個水平力F,如圖所示.(忽略滑輪質(zhì)量,不計其它阻力, g10 m/s2.

1)若AB能以相同的加速度向右運動,求加速度表達式?

2)若A、B能以相同的加速度向右運動,求B物塊的質(zhì)量m與總質(zhì)量之間應(yīng)該滿足的條件?

2)若mA4 kg、mB2 kgμ0.5,要使A能在水平面上運動,求水平力F應(yīng)滿足的條件?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】“探究求合力的方法”的實驗情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細繩的結(jié)點,OBOC為細繩,圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖示。

(1)某次實驗中,拉OC細繩的彈簧秤指針位置如甲圖所示,其讀數(shù)為_____N;乙圖中的FF′兩力中,方向一定沿AO方向的是_____

(2)關(guān)于此實驗下列說法正確的是_____。

A.與橡皮筋連接的細繩必須等長

B.用兩只彈簧秤拉橡皮筋時,應(yīng)使兩彈簧秤的拉力相等,以便算出合力的大小

C.用兩只彈簧秤拉橡皮筋時,結(jié)點位置必須與用一只彈簧秤拉時結(jié)點的位置重合

D.拉橡皮條的細繩要長些,標(biāo)記同一細繩方向的兩點要短一些

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】細繩拴一個質(zhì)量為m的小球,小球用固定在墻上的水平輕質(zhì)彈簧支撐,小球與彈簧不粘連,平衡時細繩與豎直方向的夾角為53°,如右圖所示.(已知 cos53°=0.6,sin53°=0.8)以下說法正確的是( )

A. 小球靜止時彈簧的彈力大小為mg

B. 小球靜止時細繩的拉力大小為mg

C. 細線燒斷瞬間小球的加速度立即為g

D. 細線燒斷瞬間小球的加速度立即為g

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個足夠長的圓筒豎直固定,筒內(nèi)有一質(zhì)量為M的滑塊鎖定在距圓筒頂端h1=5m處,F(xiàn)將一個直徑小于圓筒內(nèi)徑,質(zhì)量為m的小球,從圓筒頂端沿圓筒中軸線由靜止釋放,小球與滑塊剛要碰撞時解除滑塊的鎖定,小球與滑塊發(fā)生彈性碰撞后上升到最大高度處時,距圓筒頂端h2=3.2m。不計空氣阻力,已知滑塊與圓筒間的滑動摩擦力為f=7.2N,重力加速度g10m/s2

(1)求小球與滑塊的質(zhì)量之比;

(2)若滑塊質(zhì)量為0.9kg,求小球與滑塊第一次碰撞與第二次碰撞的時間間隔t。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】將一段導(dǎo)線繞成圖甲所示的閉合電路,并固定在水平面(紙面)內(nèi),回路的ab邊置于垂直紙面向里的勻強磁場中;芈返膱A形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場,以向里為磁場的正方向,其磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的圖像如圖乙所示。用F表示ab邊受到的安培力,以水平向右為F的正方向,能正確反映F隨時間t變化的圖像是( )

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩物體沿同一直線運動,運動過程的位移-時間圖象如圖所示,下列說法正確的是( 。

A.05s內(nèi)兩物體的平均速度大小相等B.06s內(nèi)乙物體的速度逐漸減小

C.06s內(nèi)兩物體的速度方向始終相反D.06s內(nèi)不存在兩物體速度大小相等的時刻

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小球PQ用不可伸長的輕繩懸掛在天花板上,P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量,懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短.將兩球拉起,使兩繩均被水平拉直,如圖所示,將兩球由靜止釋放,在各自軌跡的最低點( )

A. P球的速度一定大于Q球的速度

B. P球的動能一定小于Q球的動能

C. P球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力

D. P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】測定一節(jié)電池的電動勢和內(nèi)阻,電路如圖甲所示,MN為一段粗細均勻、電阻率較大的電阻絲,定值電阻R01.0 Ω。調(diào)節(jié)滑片P,記錄電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I及對應(yīng)的PN長度x,繪制了U-I圖象如圖乙所示。

(1) 用螺旋測微器測出金屬絲的直徑如圖甲所示,則金屬絲的直徑為____mm。

(2) 由圖乙求得電池的電動勢E________V,內(nèi)阻r________Ω。

(3) 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可繪出圖象,如圖丙所示。圖象斜率為k,電阻絲橫截面積為S,可求得電阻絲的電阻率ρ________,電表內(nèi)阻對電阻率的測量________(選填沒有”)影響。

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