【題目】如圖所示，可在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的平臺(tái)上固定著一個(gè)內(nèi)壁光滑的氣缸，氣缸內(nèi)有一導(dǎo)熱性能良好的活塞，活塞面積為S，活塞底面與氣缸底面平行，一定質(zhì)量的理想氣體密封在氣缸內(nèi)。當(dāng)平臺(tái)傾角為37°時(shí)，氣缸內(nèi)氣體體積為V，將平臺(tái)順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)直至水平，穩(wěn)定時(shí)氣缸內(nèi)氣體的體積為0.9V，該過(guò)程中環(huán)境溫度始終為T0，外界大氣壓強(qiáng)為p0。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。重力加速度為g。

(i)求活塞的質(zhì)量；

(ⅱ)若平臺(tái)轉(zhuǎn)至水平后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，環(huán)境溫度緩慢降至0.9T0(大氣壓強(qiáng)p0保持不變)，該過(guò)程中氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能的減少量為0.14p0V，求該過(guò)程中氣缸內(nèi)氣體放出的熱量Q。

【答案】（ⅰ） (ⅱ) 0.32p0V

【解析】

（ⅰ）設(shè)活塞質(zhì)量為m，當(dāng)平臺(tái)傾角為37°時(shí)

氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為：

氣體的體積為：V1＝V

平臺(tái)水平時(shí)，氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)的大小

氣體的體積:V2=0.9V

由玻意耳定律有：

聯(lián)立得：

(ⅱ) 降溫過(guò)程，氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，由蓋呂薩克定律有：

解得：V3＝0.81V

活塞下降過(guò)程，外界對(duì)氣體做功為：

已知?dú)飧變?nèi)氣體內(nèi)能內(nèi)能減小了△U：

由熱力學(xué)第一定律：△U＝W+Q

得放出的熱量 Q為

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在半導(dǎo)體離子注入工藝中，質(zhì)量相等、初速度可忽略的磷離子P+和P3+，經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里，寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，P+離子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)θ=30°后，從磁場(chǎng)右邊界射出，如圖所示．關(guān)于上述運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A. P+和P3+在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為3：1

B. P+和P3+在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為3：1

C. P+和P3+在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為3：2

D. P+和P3+離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能之比為1：3

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，一帶電粒子以某速度進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在電場(chǎng)力作用下形成圖中所示的運(yùn)動(dòng)軌跡。M和N是軌跡上的兩點(diǎn)，其中M點(diǎn)在軌跡的最右邊。不計(jì)重力，下列表述正確的是(　　)

A. 粒子帶正電

B. 粒子在M點(diǎn)的速率最大

C. 粒子在電場(chǎng)中的加速度不變

D. 粒子在電場(chǎng)中的電勢(shì)能先增大后減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，豎直絕緣輕彈簧一端固定在地面上的P點(diǎn)，另一端位于B點(diǎn)。整個(gè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中僅畫(huà)一條電場(chǎng)線示意)一帶正電小球從A點(diǎn)自由下落，經(jīng)C點(diǎn)時(shí)速度最大，到D點(diǎn)時(shí)速度為零。A、B、C、D、P五點(diǎn)與彈簧中心線共軸。則下列判斷正確的有

A. 由A到D的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B. 由B到D的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球和地球、彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增大

C. 由B到C的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和的減少量大于彈簧彈性勢(shì)能的增加量

D. 由C到D的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和的減少量大于彈簧彈性勢(shì)能的增加量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】(1)某研究性學(xué)習(xí)小組使用速度傳感器探究小車(chē)的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。為使細(xì)線下端懸掛砝碼和砝碼盤(pán)的總重力可視為小車(chē)受到的合力，正確的操作是___________

A．小車(chē)的質(zhì)量M應(yīng)遠(yuǎn)小于砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量m

B．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪高度，使滑輪和小車(chē)間的細(xì)線與木板平行的

C．不掛砝碼和砝碼盤(pán)，將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車(chē)恰好能勻速下滑

D．每次改變小車(chē)質(zhì)量后都要重新平衡摩擦力

(2)該組同學(xué)在平衡小車(chē)與木板間的摩擦力后，在小車(chē)上固定一與運(yùn)動(dòng)方向垂直的薄板以增大空氣阻力。用圖乙所示的裝置探究物體受到空氣阻力與運(yùn)動(dòng)速度大小間的關(guān)系得到小車(chē)(含薄板)的v-t圖像如圖丙所示，該組同學(xué)通過(guò)分析得出：隨著運(yùn)動(dòng)速度的增加，小車(chē)所受的空氣阻力___________(選填“變大”、“不變”或“變小”)的結(jié)論。理由是___________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，AB是半徑R=0.80m的光滑1/4圓弧軌道，半徑OB豎直，光滑水平地面上緊靠B點(diǎn)靜置一質(zhì)量M=3.0kg的小車(chē)，其上表面與B點(diǎn)等高。現(xiàn)將一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)B點(diǎn)滑上小車(chē)，最后與小車(chē)達(dá)到共同速度。已知滑塊與小車(chē)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.40。重力加速度g取10m/s2。求：

（1）滑塊剛滑至B點(diǎn)時(shí)，圓弧對(duì)滑塊的支持力大；

（2）滑塊與小車(chē)最后的共同速度；

（3）為使滑塊不從小車(chē)上滑下，小車(chē)至少多長(zhǎng)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小明想推動(dòng)家里的衣櫥，但使出了很大的力氣也沒(méi)推動(dòng)，于是他便想了個(gè)妙招，如圖所示，用A、B兩塊木板，搭成一個(gè)底角較小的人字形架，然后往中央一站，衣櫥居然被推動(dòng)了！下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 這是不可能的，因?yàn)樾∶鞲緵](méi)有用力去推衣櫥

B. 這是不可能的，因?yàn)闊o(wú)論如何小明的力氣也沒(méi)那么大

C. 這有可能，A板對(duì)衣櫥的推力有可能大于小明的重力

D. 這有可能，但A板對(duì)衣櫥的推力不可能大于小明的重力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用光電管研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，用頻率為ν的可見(jiàn)光照射陰極K，電流表中有電流通過(guò)，則（ ）

A. 改用紫外光照射K，電流表中沒(méi)有電流通過(guò)

B. 只增加該可見(jiàn)光的強(qiáng)度，電流表中通過(guò)的電流將變大

C. 若將滑動(dòng)變阻器的滑片移到A端，電流表中一定無(wú)電流通過(guò)

D. 若將滑動(dòng)變阻器的滑片向B端移動(dòng)，電流表示數(shù)可能不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】自然界中某個(gè)量D的變化量△D與發(fā)生這個(gè)變化所用時(shí)間△t的比值叫做這個(gè)量D的變化率。下列說(shuō)法中正確的是

A. 若D表示某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程，則恒定不變時(shí)，該質(zhì)點(diǎn)一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B. 若D表示某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度，則恒定不變時(shí)，該質(zhì)點(diǎn)一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

C. 若D表示某質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量，則越大，該質(zhì)點(diǎn)所受的合外力越大

D. 若D表示某質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能，則越大，該質(zhì)點(diǎn)所受的合外力做功越多

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