【題目】如圖所示，左邊容器上端有一個(gè)可以在容器內(nèi)無摩擦滑動(dòng)的質(zhì)量為的活塞，兩容器由裝有閥門的極細(xì)管道相連，兩容器的橫截面的面積均為，容器、活塞和細(xì)管都是絕熱的。開始時(shí)閥門關(guān)閉，左邊容器中裝有理想氣體，平衡時(shí)活塞到容器底的距離為H，右邊容器內(nèi)為真空，且右邊容器高為2H�，F(xiàn)將閥門緩慢打開，活塞便緩慢下降，直至系統(tǒng)達(dá)到新的平衡，此時(shí)理想氣體的溫度增加為原來的2.5倍，已知外界大氣壓強(qiáng)為重力加速度為g，求此過程中氣體內(nèi)能的增加量。

【答案】（Mg+p0S）H；

【解析】

對(duì)活塞受力分析，應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程求出活塞下降的距離，再根據(jù)熱力學(xué)第一定律求內(nèi)能的變化。

由題意知，理想氣體發(fā)生等壓變化，設(shè)氣體壓強(qiáng)為p，活塞受力平衡，有pS=Mg+p0S，設(shè)氣體初態(tài)時(shí)的溫度為T，系統(tǒng)達(dá)到新平衡時(shí)活塞下降的高度為x；
由蓋-呂薩克定律得：，
解得：x=H，
又因?yàn)橄到y(tǒng)絕熱，所以：Q=0，外界對(duì)氣體做功為：W=pSx，
根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：△U=Q+W，解得：△U=（Mg+p0S）H；

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】如圖所示，平行板電容器的電容為C，正極板帶電量為，負(fù)極板接地，兩極板間距離為d，今在距兩極板間離負(fù)極板處放一正點(diǎn)電荷q，則

A. q所受電場(chǎng)力的大小為

B. q所受電場(chǎng)力的大小為

C. q點(diǎn)處的電勢(shì)是

D. 由于負(fù)極板接地所以負(fù)極板電荷量為零

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0.1s時(shí)刻的波形圖，Q是平衡位置在x=6m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象.則___________

A. 波的傳播方向沿x軸負(fù)方向

B. 波的傳播速度為20m/s

C. 在t=0.1s時(shí)刻與Q相距5m處的質(zhì)點(diǎn)一定沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)

D. t=0.6s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)Q的速度大小最大，方向沿y軸負(fù)方向

E. 在t+0.2s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)Q通過的總路程為20cm

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，把彈簧放置在水平桌面上，測(cè)出其自然長度，然后豎起懸掛讓彈簧自然下垂，如圖甲所示，在其下端掛上鉤碼。

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)逐漸增加彈簧下端鉤碼并記錄所掛鉤碼的重力F與其對(duì)應(yīng)彈簧的形變量x，作出的F-x圖象如圖乙所示。圖線不過原點(diǎn)的原因是_________。

（2）該同學(xué)又找來與彈簧性質(zhì)相同的橡皮筋，橡皮筋在彈性限度內(nèi)彈力與伸長量成正比，即，查閱資料后發(fā)現(xiàn)式中值與橡皮筋的原長和橫截面積有關(guān)。理論與實(shí)驗(yàn)都表明，其中是由材料本身決定的常數(shù)，在材料力學(xué)中稱為楊氏模量。

①楊氏模量的單位是___________。

A. B. C. D.

②若該橡皮筋的值與（1）中彈簧的勁度系數(shù)相同，該橡皮筋的原長為，橫截面積為，則可知該橡皮筋的楊氏模量的大小為_________（結(jié)果保留兩位有效數(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，一質(zhì)量的足夠長木板靜止的光滑水平面上，B的右側(cè)有豎直墻壁，B的右端與墻壁的距離。現(xiàn)有一可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量的小物體A，以初速度從B的左端水平滑上B，已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)，B與豎直墻壁的碰撞時(shí)間極短，且碰撞時(shí)無能量損失。已知全過程中A都在B上。

（1）求B與豎直墻壁碰撞前瞬間的速度大小；

（2）求從A滑上B到B與墻壁碰撞所用的時(shí)間；

（3）若L的大小可以改變，并要求B只與墻壁碰撞兩次，則B的右端開始時(shí)與墻壁的距離L應(yīng)該滿足什么條件？（僅從動(dòng)量關(guān)系分析）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M=950g的木塊隨足夠長的水平傳送帶AB一起以v1=6m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)，傳送帶的速度恒定，木塊與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5。當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)到最左端A點(diǎn)時(shí)，一顆質(zhì)量為m=50g的子彈，以v0=254m/s的水平向右的速度射入木塊并留在其中，設(shè)子彈射中木塊的時(shí)間極短，重力加速度g取10m/s2。則

A. 子彈射中木塊后，木塊一直做減速運(yùn)動(dòng)

B. 木塊被擊中后向右運(yùn)動(dòng)，離A的最大距離為4.9m

C. 木塊被擊中后由于木塊與皮帶的摩擦而產(chǎn)生的熱量為6.5J

D. 木塊被擊中后到相對(duì)傳送帶靜止過程中，摩擦力對(duì)木塊的沖量大小為13N·s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在平直公路上，質(zhì)量為m的汽車以速度v0勻速行駛，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P。某時(shí)刻駕駛員加大油門，發(fā)動(dòng)機(jī)功率立即增為2P并保持該功率繼續(xù)行駛。假設(shè)汽車行駛過程中所受阻力不變。從駕駛員加大油門開始計(jì)時(shí)，汽車的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖(經(jīng)時(shí)間t1后汽車以2v0勻速運(yùn)動(dòng))，則下列判斷正確的是

A. t=0時(shí)刻汽車的加速度大小為

B. 汽車在時(shí)刻的牽引力大小為

C. 在0~t1時(shí)間內(nèi)汽車行駛的位移大小為

D. 在0~ t1時(shí)間內(nèi)阻力對(duì)汽車所做的功為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，AB是一段長為s的光滑絕緣水平軌道，BC是一段豎直墻面。一帶電量為q(q>0)的小球靜止在A點(diǎn)。某時(shí)刻在整個(gè)空間加上水平向右、場(chǎng)強(qiáng)E=的勻強(qiáng)電場(chǎng)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)立即反向(大小不變)，經(jīng)一段時(shí)間后，小球第一次運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)。重力加速度為g。求：

（1）小球由A運(yùn)動(dòng)至B的時(shí)間t；

（2）豎直墻面BC的高度h；

（3）小球從B點(diǎn)拋出后，經(jīng)多長時(shí)間動(dòng)能最小?最小動(dòng)能是多少?

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑絕緣的細(xì)圓管彎成半徑為R的半圓形，固定在豎直面內(nèi)，管口B、C的連線水平。質(zhì)量為m 的帶正電小球從B點(diǎn)正上方的A點(diǎn)自由下落，A、B兩點(diǎn)間距離為4R。從小球（小球直徑小于細(xì)圓管直徑）進(jìn)入管口開始，整個(gè)空間突然加上一個(gè)斜向左上方的勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球所受電場(chǎng)力在豎直方向上的分力與重力等大反向，結(jié)果小球從管口C處離開圓管后，又能經(jīng)過A點(diǎn)。設(shè)小球運(yùn)動(dòng)過程中電荷量保持不變，重力加速度為g，求:

（1）小球到達(dá) B 點(diǎn)時(shí)的速度大小。

（2）小球受到的電場(chǎng)力大小。

（3）小球經(jīng)過管口C處時(shí)對(duì)圓管壁的壓力。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案