精英家教網(wǎng)如圖所示，靜止的氣缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的氣體，水平輕桿一端固定在墻壁上，另一端與氣缸內(nèi)的活塞相連．已知大氣壓強為1.0×105Pa，氣缸的質(zhì)量為50kg，活塞質(zhì)量不計，其橫截面積為0.01m2，氣缸與地面間的最大靜摩擦力為氣缸重力的0.4倍，活塞與氣缸之間的摩擦可忽略．開始時被封閉的氣體壓強為1.0×105Pa、溫度為27°C，試求：
緩慢升高氣體溫度，氣缸恰好開始向左運動時氣體的壓強P和溫度t．
分析：氣缸剛開始向左運動時，氣缸與地面間的靜摩擦力達到最大．以氣缸為研究對象，由力平衡求出此時氣缸內(nèi)氣體的壓強．而氣缸未移動時，氣缸內(nèi)氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律求出氣缸恰好開始向左運動時氣體的溫度．
解答：解：氣缸剛開始運動時，氣缸與地面間的靜摩擦力為最大靜摩擦力．
    氣缸為研究對象，得PS=P0S+
fm
S

得到氣缸內(nèi)氣體的壓強為P=P0+
fm
P0S
=1.2×105Pa
由于氣缸內(nèi)氣體發(fā)生等容變化，則
      
P0
T0
=
P
T

代入解得   T=360K
則t=T-273=87°C
答：氣缸恰好開始向左運動時氣體的壓強P=1.2×105Pa，溫度t=87°C．
點評：本題關鍵抓住兩點：一點是氣缸剛開始運動時，氣缸的靜摩擦力達到最大值，根據(jù)平衡條件求壓強．二是判斷出來封閉氣體發(fā)生等容變化．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，靜止的氣缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的氣體，水平輕桿一端固定在墻壁上，另一端與氣缸內(nèi)的活塞相連．已知大氣壓強為1.0×105Pa，氣缸的質(zhì)量為50kg，活塞質(zhì)量不計，其橫截面積為0.01m2，氣缸與地面間的最大靜摩擦力為氣缸重力的0.4倍，活塞與氣缸之間的摩擦可忽略．開始時被封閉氣體壓強為1.0×105Pa、溫度為27°C，試求：
（1）緩慢升高氣體溫度，氣缸恰好開始向左運動時氣體的壓強P和溫度t；
（2）某同學認為封閉氣體的溫度只有在27°C到（1）問中t之間，才能保證氣缸靜止不動，你是否同意他的觀點？若同意，請說明理由；若不同意，計算出正確的結(jié)果．

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科目：高中物理 來源：2010-2011學年陜西省西安市高三年級第三次質(zhì)量檢測理科綜合物理部分 題型：計算題

關于分子運動，下列說法正確的是：

A．布朗運動就是液體分子的熱運動

B．布朗運動圖示中不規(guī)則折線表示的是液體分子的運動軌跡

C．當分子間的距離變小時，分子間作用力可能減小，也可能增大

D．物體溫度改變時物體分子的平均動能不一定改變

（2）（10分）如圖所示，靜止的氣缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的氣體，水平輕桿一端固定在墻壁上，另一端與氣缸內(nèi)的活塞相連。已知大氣壓強為1.0×10Pa，氣缸的質(zhì)量為50kg,活塞質(zhì)量不計，其橫截面積為0.01m，氣缸與地面間的最大靜摩擦力為氣缸重力的0.4倍，活塞與氣缸之間的摩擦可忽略。開始時被封閉的氣體壓強為1.0×10Pa、溫度為27°C，試求：

緩慢升高氣體溫度，氣缸恰好開始向左運動時氣體的壓強P和溫度t；

 

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科目：高中物理 來源：上海期末題 題型：計算題

如圖所示，靜止的氣缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的氣體，水平輕桿一端固定在墻壁上，另一端與氣缸內(nèi)的活塞相連。已知大氣壓強為1.0×105Pa，氣缸的質(zhì)量為50kg，活塞質(zhì)量不計，其橫截面積為0.01m2，氣缸與地面間的最大靜摩擦力為氣缸重力的0.4倍，活塞與氣缸之間的摩擦可忽略。開始時被封閉氣體壓強為1.0×105Pa、溫度為27°C，試求：
（1）緩慢升高氣體溫度，氣缸恰好開始向左運動時氣體的壓強P和溫度t；
（2）某同學認為封閉氣體的溫度只有在27°C到（1）問中t之間，才能保證氣缸靜止不動，你是否同意他的觀點？若同意，請說明理由；若不同意，計算出正確的結(jié)果。

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科目：高中物理 來源： 題型：

（10分）如圖所示，靜止的氣缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的氣體，水平輕桿一端固定在墻壁上，另一端與氣缸內(nèi)的活塞相連。已知大氣壓強為1.0×105Pa，氣缸的質(zhì)量為50kg，活塞質(zhì)量不計，其橫截面積為0.01m2，氣缸與地面間的最大靜摩擦力為氣缸重力的0.4倍，活塞與氣缸之間的摩擦可忽略。開始時被封閉氣體壓強為1.0×105Pa、溫度為27°C，試求：

（1）緩慢升高氣體溫度，氣缸恰好開始向左運動時氣體的壓強P和溫度t；

（2）某同學認為封閉氣體的溫度只有在27°C到（1）問中t之間，才能保證氣缸靜止不動，你是否同意他的觀點？若同意，請說明理由；若不同意，計算出正確的結(jié)果。

 


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