【題目】如圖，導熱性能極好的氣缸，高為L=l.0m，開口向上固定在水平面上，氣缸中有橫截面積為S=100cm2、質(zhì)量為m=20kg的光滑活塞，活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)．當外界溫度為t=27℃、大氣壓為P0=l.0×l05Pa時，氣柱高度為l=0.80m，氣缸和活塞的厚度均可忽略不計，取g=10m/s2，求：

①如果氣體溫度保持不變，將活塞緩慢拉至氣缸頂端．在頂端處，豎直拉力F有多大？

②如果僅因為環(huán)境溫度緩慢升高導致活塞上升，當活塞上升到氣缸頂端時，環(huán)境溫度為多少攝氏度？

【答案】①240N；②102攝氏度

【解析】①．設起始狀態(tài)氣缸內(nèi)氣體壓強為p1，當活塞緩慢拉至氣缸頂端，設氣缸內(nèi)氣體壓強為p2

由玻意耳定律得：p1lS=p2LS

在起始狀態(tài)對活塞由受力平衡得：p1S=mg+p0S

在氣缸頂端對活塞由受力平衡得：F+p2S=mg+p0S

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得：F=240N

②如果外界溫度緩慢升高到恰使活塞移至氣缸頂端，氣體是等壓變化，由蓋呂薩克定律可求解由蓋﹣呂薩克定律得：

代入數(shù)據(jù)解得：t=102°C

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一光滑的平行金屬導軌ABCD豎直放置，AB、CD相距L，在A、C之間接一個阻值為R的電阻；在兩導軌間的abcd矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導軌平面向外、高度為5h的有界勻強磁場，磁感應強度為B.一質(zhì)量為m、電阻為r、長度也為L的導體棒放在磁場下邊界ab上(與ab邊重合).現(xiàn)用一個豎直向上的力F拉導體棒，使它由靜止開始向上運動，導體棒剛要離開磁場時恰好做勻速直線運動，導體棒與導軌始終垂直且保持良好接觸，導軌電阻不計.F隨導體棒與初始位置的距離x變化的情況如圖乙所示，下列說法正確的是

A. 導體棒離開磁場時速度大小為

B. 離開磁場時導體棒兩端電壓為

C. 導體棒經(jīng)過磁場的過程中，通過電阻R的電荷量為

D. 導體棒經(jīng)過磁場的過程中，電阻R產(chǎn)生焦耳熱為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長的斜面與水平面的夾角為θ＝53°，空間中自上而下依次分布著垂直斜面向下的勻強磁場區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、……、n，相鄰兩個磁場的間距均為d＝0.5 m．一邊長L＝0.1 m、質(zhì)量m＝0.5 kg、電阻R＝0.2 Ω的正方形導線框放在斜面的頂端，導線框的下邊距離磁場Ⅰ的上邊界為d0＝0.4 m，導線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5.將導線框由靜止釋放，導線框在每個磁場區(qū)域中均做勻速直線運動．已知重力加速度g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，求：

(1)導線框進入磁場Ⅰ時的速度；

(2)磁場Ⅰ的磁感應強度B1；

(3)磁場區(qū)域n的磁感應強度Bn與B1的函數(shù)關系．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，豎直輕彈簧下端通過壓力傳感器固定在水平地面上，從彈簧正上方一定高度由靜止釋放一小球，通過壓力傳感器測出一段過程彈簧彈力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示，忽略空氣阻力，則

A. t1時刻小球速度最大

B. t2時刻彈簧的彈性勢能最小

C. t2～t3這段時間內(nèi)，小球的動能先增加后減少

D. t2～t3這段時間內(nèi)，小球增加的動能等于彈簧減少的彈性勢能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某同學為了探究求合力的方法，將彈簧測力計B掛于豎直木板上的固定點C，下端用細線掛一重物M，手持彈簧測力計A拉結點O．分別讀出彈簧測力計A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點的位置和拉線的方向．

（1）圖中彈簧測力計B的示數(shù)為________N；

（2）關于本實驗的要求，下列說法正確的是________；

A．拉線方向應與木板平面平行

B．重物M的重力可以不用測量

C．改變拉力，進行多次實驗，每次都要記錄拉力的方向

D．與彈簧相連的細繩應盡量短些

（3）該同學改變夾角做第二次實驗時結點O的位置發(fā)生了改變，兩測力計拉力的合力將________（填“不變”或“改變”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖(a)所示，在光滑水平面上放置一質(zhì)量為1 kg的單匝均勻正方形銅線框，線框邊長為0.1m。在虛線區(qū)域內(nèi)有豎直向下的勻強磁場，磁感應強度為T。現(xiàn)用恒力F拉線框，線框到達1位置時，以速度v0＝3 m/s進入勻強磁場并開始計時。在t＝3 s時刻線框到達2位置開始離開勻強磁場。此過程中v－t圖像如圖(b)所示，那么

A. t＝0時刻線框右側邊兩端MN間的電壓為0.75 V

B. 恒力F的大小為0.5 N

C. 線框完全離開磁場的瞬間的速度大小為3 m/s

D. 線框完全離開磁場的瞬間的速度大小為1 m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，質(zhì)量為M的足夠長金屬導軌abcd放在光滑的絕緣水平面上．一電阻不計，質(zhì)量為m的導體棒PQ放置在導軌上，始終與導軌接觸良好，PQbc構成矩形．棒與導軌間動摩擦因數(shù)為μ，棒左側有兩個固定于水平面的立柱．導軌bc段長為L，開始時PQ左側導軌的總電阻為R，右側導軌單位長度的電阻為R0．以ef為界，其左側勻強磁場方向豎直向上，右側勻強磁場水平向左，磁感應強度大小均為B．在t=0時，一水平向左的拉力F垂直作用在導軌的bc邊上，使導軌由靜止開始做勻加速直線運動，加速度為a．

（1）求回路中感應電動勢及感應電流隨時間變化的表達式；

（2）經(jīng)過多長時間拉力F達到最大值，拉力F的最大值為多少？

（3）某過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q，導軌克服摩擦力做功為W，求導軌動能的增加量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平地面上有一“L”型滑板ABC，豎直高度h＝1.8 m．D處有一固定障礙物，滑板右端C到障礙物的距離為1 m．滑板左端施加水平向右的推力F＝144 N的同時，有一小物塊緊貼豎直板的A點無初速度釋放，滑板撞到障礙物時立即撤去力F，滑板以原速率反彈，小物塊最終落在地面上，滑板質(zhì)量M＝3 kg，小物塊質(zhì)量m＝1 kg，滑板與小物塊及地面間的動摩擦因數(shù)均為μ＝0.4(取g＝10 m/s2，已知tan 37°＝)．求：

(1)滑板撞到障礙物前小物塊的加速度；

(2)小物塊落地時的速度；

(3)小物塊落地時到滑板B端的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，真空中有一邊長為l的菱形ABCD，∠ADC=60°，P點是AC連線的中點，在A點固定一電量為q的負點電荷，在C點固定一電量為2q的正點電荷。則以下說法正確的是

A. B點和D點的電場強度相同

B. P點的電場強度大小是D點的4倍

C. B點電勢低于P點電勢

D. 試探電荷在D點的電勢能大于在B點的電勢能

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