【題目】如圖所示，固定的絕熱汽缸內(nèi)有一質(zhì)量為m的T形絕熱活塞(體積可忽略)，距汽缸底部h0處連接一U形管(管內(nèi)氣體的體積忽略不計(jì))。初始時(shí)，封閉氣體溫度為T0，活塞距離汽缸底部為1.5h0，兩邊水銀柱存在高度差。已知水銀的密度為ρ，大氣壓強(qiáng)為p0，汽缸橫截面積為S，活塞豎直部分長(zhǎng)為1.2h0，重力加速度為g。求：

①初始時(shí)，U形管兩側(cè)的水銀柱高度差；

②通過制冷裝置緩慢降低氣體溫度，當(dāng)溫度為多少時(shí)兩水銀面相平。

【答案】① ②

【解析】試題分析：根據(jù)活塞平衡求得氣體壓強(qiáng)，再根據(jù)水銀柱高度差求出氣體壓強(qiáng)表達(dá)式，聯(lián)立得到高度差；等壓變化，根據(jù)蓋-呂薩克定律求解出溫度。

①選取活塞為研究對(duì)象，對(duì)其受力分析并根據(jù)平衡條件有

可得被封閉氣體壓強(qiáng)：

設(shè)初始時(shí)兩側(cè)水銀柱液面高度差為h，則被封閉氣體的壓強(qiáng)：

聯(lián)立以上三式可得，初始時(shí)液面高度差為

②降低溫度直至兩液面相平的過程中，被封閉氣體先做等壓變化，后做等容變化。

初狀態(tài)：，V1=1.5h0S，T1=T0；

末狀態(tài)：，V2=1.2h0S

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有

代入數(shù)據(jù)，可得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在用高級(jí)瀝青鋪設(shè)的高速公路上，對(duì)汽車的設(shè)計(jì)限速是30m/s。汽車在這種路面上行駛時(shí)，它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0．6倍．（g=10m/s2）

（1）如果汽車在這種高速路的水平彎道上拐彎，假設(shè)彎道的路面是水平的，其彎道的最小半徑是多少？

（2）如果高速路上設(shè)計(jì)了圓弧拱橋做立交橋，要使汽車能夠安全通過（不起飛）圓弧拱橋，這個(gè)圓弧拱橋的半徑至少是多少？

（3）如果彎道的路面設(shè)計(jì)為傾斜（外高內(nèi)低），彎道半徑為120m，要使汽車通過此彎道時(shí)不產(chǎn)生側(cè)向摩擦力，則彎道路面的傾斜角度是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】【物理選修3-4】（1）某簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，在t=0時(shí)刻恰好傳播到x=4m的b點(diǎn)，在t=0.6s時(shí)，x=1m的質(zhì)點(diǎn)a恰好第二次位于平衡位置，質(zhì)點(diǎn)P（圖中未畫出）位于x=5m處，下列說法正確的是

A．該波的波速為v=5m/s

B．質(zhì)點(diǎn)P的起振方向是向上

C．0~1.2s質(zhì)點(diǎn)P通過的路程是0.10m

D．質(zhì)點(diǎn)P第三次到達(dá)波峰的時(shí)間是2.4s

E．與該波發(fā)生干涉的另一簡(jiǎn)諧波的頻率是2.5Hz

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物體從高處下落時(shí)，會(huì)受到空氣的阻力，對(duì)于不同的物體，所受的阻力大小也不同�？諝庾枇εc物體的速度、迎風(fēng)面的大小及形狀等因素有關(guān)。某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的用光電門測(cè)定鋼球下落時(shí)受到的阻力的實(shí)驗(yàn)裝置。直徑為d、質(zhì)量為m的小鋼球從某高度下落的過程中先后通過光電門A、B，計(jì)時(shí)裝置測(cè)出鋼球通過A、B的時(shí)間分別為tA、tB。用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時(shí)速度，測(cè)出兩光電門間的距離為H，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g。

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量鋼球直徑如圖所示，讀數(shù)為__________ mm；

(2)鋼球下落過程中受到空氣的平均阻力Ff=_______用題中所給物理量符號(hào)來表示)；

(3)本題“用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時(shí)速度”，但從嚴(yán)格意義上講是不準(zhǔn)確的，實(shí)際上鋼球通過光電門的平均速度_______(選填“>”或“<”)鋼球球心通過光電門的瞬時(shí)速度。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中

(1)現(xiàn)有器材是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，交流電源、直流電源、紙帶、秒表、帶夾子的重物、刻度尺、天平、鐵架臺(tái)，其中該實(shí)驗(yàn)不需要的器材是______________ 。

(2)實(shí)驗(yàn)中，若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器沒能完全豎直，以致于紙帶通過限位孔時(shí)受到阻力，同時(shí)空氣也有阻力作用，則比較下落時(shí)物體減小的重力勢(shì)能和增加的動(dòng)能，應(yīng)有ΔEP_____ΔEk（填“＞”、“＜”或“＝”）

(3)若實(shí)驗(yàn)中所用重錘的質(zhì)量m=1.0kg，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，打下的紙帶如圖所示（圖中的數(shù)據(jù)為從起始點(diǎn)O到該點(diǎn)的距離），則在打B點(diǎn)時(shí)，重錘的速度vB=_________m/s，重錘的動(dòng)能EkB=____J，從開始下落到打B點(diǎn)時(shí)，重錘的重力勢(shì)能減小量是________J。（g取9.8m/s2，結(jié)果取兩位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，木板B托著木塊A在豎直平面內(nèi)逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，a點(diǎn)為與圓心在同一水平位置，最高點(diǎn)為b，不計(jì)空氣阻力，則下列說法中正確的是（ ）

A．從a點(diǎn)到b點(diǎn)的過程中A的向心加速度越來越大

B．從a點(diǎn)到b點(diǎn)的過程中B對(duì)A的摩擦力越來越小

C．在a點(diǎn)時(shí)A對(duì)B壓力等于A的重力，A所受的摩擦力達(dá)到最大值

D．在通過圓心的水平線以下各位置時(shí)A對(duì)B的壓力一定大于A的重力

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2017年8月1日15時(shí)03分，天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船成功在軌釋放一顆立方星，隨即地面成功捕獲立方星。本次試驗(yàn)是我國首次通過飛船系統(tǒng)采用在軌儲(chǔ)存方式釋放立方星，為后續(xù)我國空間站開展微納衛(wèi)星部署發(fā)射及在軌服務(wù)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。以下說法中正確的是（ ）

A. 在釋放立方星前，天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船的角速度比立方星的角速度大

B. 在釋放立方星過程中，天舟一號(hào)飛船受到的沖量比立方星受到的沖量大

C. 在釋放立方星后，天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船運(yùn)動(dòng)的線速度變小

D. 立方星在返回地面過程中，運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸變大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平地面上 M 點(diǎn)的正上方某一高度處，將 球以初速度 v1 水平向右拋出，，同時(shí)在 M 點(diǎn)右方地面上 N 點(diǎn)處，將 S2 球以初速度 v2斜向左上方拋出， 兩球恰在 M、N 連線的中點(diǎn)正上方相遇，不計(jì)空氣阻力，則兩球從拋出到相遇 過程中（ ）

A．初速度大小關(guān)系為 v1＝v2

B．速度變化量大小相等

C．都是變加速運(yùn)動(dòng)

D．都不是勻變速運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖為遠(yuǎn)距離高壓輸電的示意圖，遠(yuǎn)距離輸送交流電都采用高壓輸電，關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電，下列表述正確的是( )

A. 減小輸電導(dǎo)線的橫截面積有利于減少輸電過程中的電能損失

B. 高壓輸電可根據(jù)需要調(diào)節(jié)交流電的頻率

C. 在輸送電壓一定時(shí)，輸送的電功率越大，輸電過程中的電能損失越大

D. 高壓輸電一定是電壓越高越好

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案