[题目]如图所示.在一圆形管道内封闭有理想气体.用一固定绝热活塞K和质量为m的可自由移动的绝热活塞A将管内气体分割成体积相等的M.N两部分.温度都为T0＝300 K.上部气体M压强为p0＝1.0×105 Pa.活塞A产生的压强有(S为活塞横截面积).现保持下部分气体N温度不变.只对上部分气体M缓慢加热.当活塞A移动到最低点B时.求:(i)上题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】如图所示，在一圆形管道内封闭有理想气体，用一固定绝热活塞K和质量为m的可自由移动的绝热活塞A将管内气体分割成体积相等的M、N两部分。温度都为T0＝300 K，上部气体M压强为p0＝1.0×105 Pa，活塞A产生的压强有（S为活塞横截面积）。现保持下部分气体N温度不变，只对上部分气体M缓慢加热，当活塞A移动到最低点B时（不计摩擦），求：

（i）上部分气体的温度；

（ii）保持上下部分M、N气体温度不变，释放一部分M气体，稳定后活塞A又回到了原来的位置，则释放气体质量与M气体原有质量之比。

【答案】（i）；（ii）。

【解析】

（i）对下部分气体N，做等温变化，初状态压强为

体积为

末状态:压强为p2，体积为

根据玻意耳定律有

对上部分气体M，当活塞A移动到最低点时，对活塞A受力分析可得出两部分气体的压强

初状态：压强为p0，温度为T0，体积为V0

末状态：压强为，温度，体积为

根据理想气体状态方程，有

代入数据解得

（ii）设上部分气体M，等温变化，压强回到p0时体积为V3，根据玻意耳定律有

代入数据解得

对应释放气体的等效体积为

释放气体与原气体质量m0之比为

练习册系列答案

（1）在物块A下落的时间t内，物块A、B组成的系统减少的重力势能ΔEp=________，增加的动能ΔEk=________．改变mA、mB和h，多次重复上述实验，若在实验误差范围内ΔEp=ΔEk均成立，则可初步验证机械能守恒定律．

（2）请写出一条对提高实验结果准确程度有益的建议______________________．

【题目】如图所示,一个可视为质点,质量的木块从P点以初速度向右运动,木块与水平面间的动摩擦因数为,木块运动到M点后水平抛出,恰好沿竖直的粗糙圆弧AB的A点的切线方向进入圆弧不计空气阻力。已知圆弧的半径,半径OA与竖直半径OB间的夹角,木块到达A点时的速度大小。已知

,求：

（1）到M的距离L；

（2）、A间的距离s；

（3）若木块到达圆弧底端B点时速度大小,求此时木块对轨道的压力。

【题目】一个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图所示，AB与电场线夹角θ=30°．已知带电微粒的质量m=1.0×10﹣7kg，电量q=1.0×10﹣10C，A、B相距L=20cm．（取g=10m/s2，结果要求二位有效数字）求：

(1)试说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由。

(2)电场强度大小、方向？

(3)要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度是多少？

【题目】如图所示，完全相同的两个弹性环A、B用不可伸长的、长为L的轻绳连接，分别套在水平细杆OM和竖直细杆ON上，OM与ON在O点用一小段圆弧杆平滑相连（圆弧长度可忽略），且ON足够长。初始时刻，将轻绳拉至水平位置伸直，然后静止释放两个环，此后某时刻，A环通过O点小段圆弧杆速度大小保持不变，重力加速度为g，不计一切摩擦，试求：

(1)当B环下落至轻绳与竖直方向夹角θ=60°时，A环的速度大小；

(2)若两环碰撞时间极短，A环和B环第一次碰撞后瞬间的速度大小分别为多少？

【题目】如图（a）所示是伽利略研究平抛运动的实验装置，现收藏于伽利略博物馆，其装置可简化为如图（b）所示。图（b）中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板。M板上部有一半径为R的圆弧形的粗糙轨道，P为最高点，Q为最低点，Q点处的切线水平，距底板高为H。先将小铜球从P处静止释放，测出小球在底板上的落点到Q点的水平距离为L，然后将4个圆环固定在N板上的适当位置（相邻两圆环的水平距离均为），使得小铜球从P处静止释放后可无阻碍地通过各圆环中心，则（　　）