题目内容

8．传统的打气筒的示意图如图中的图1所示，圆柱形打气筒A高H，内部横截面积为S，底部有一单向阀门K，厚度不计的活塞上提时外界大气可从活塞四周进入，活塞下压时可将打气筒内气体推入容器B中．用传统的打气筒给自行车打气时，不好判断是否已经打足了气，为了解决这一问题，某研究性学习小组的同学们经过思考之后，他们在传统打气筒基础上进行了如下的改装（图中的图2所示）：该组同学设想在打气筒内壁焊接一卡环C（体积不计），调节C距气筒顶部的高度就可以控制容器B中的最终压强．已知B的容积VB=3HS，向B中打气前A、B中气体初始压强均为P0=1.0×l05 Pa，设气体温度不变．

①若C距气筒顶部的高度为h=$\frac{2}{3}$H，则第一次将活塞从打气筒口压到C处时，容器B中的压强是多少？
②要使容器B中的最终压强为3P0，则h与H之比应为多少？

分析 （1）选A和B中的气体为研究对象，由玻意耳定律得容器B内的压强
（2）要使容器B内压强3p0，意味着活塞从顶端下压至C处时，打气筒C处以下的压强为3P0

解答 解：①A、B中气体为研究对象
P1=P0     V1=4HS
P2=？${V}_{2}=\frac{10}{3}HS$
P1V1=P2V2
解得 容器B中的压强P2=1.2×105Pa
②以A内的气体为研究对象
P1=P0     V3=HS
P3=3P0    V4=（H-h）S
P1V3=P3V4
解得  h：H=2：3
答：①若C距气筒顶部的高度为h=$\frac{2}{3}$H，则第一次将活塞从打气筒口压到C处时，容器B中的压强是1.2×105Pa
②要使容器B中的最终压强为3P0，则h与H之比应为2：3

点评 灵活选择研究对象，仔细分析气体的状态参量的变化，寻找合适的实验定律，本题中要能够分析出“要使容器B内压强为3P0，意味着活塞从顶端下压至C处时，打气筒C处以下的压强为3P0

练习册系列答案
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19．一物体从t=0开始做直线运动，其速度图象如图所示，下列正确的是（　　）
A．0～4s合外力一直对物体做正功
B．2s～5s物体受到的合外力方向不变
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D．第1秒内与第6秒内物体所受合外力方向相反
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3．用如图1实验装置验证m1，m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，在m1拖着的纸带上打出一系列的点，打点计时器的打点频率为50Hz，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图2给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，相邻两计数点间均有4个点未画出，计数点间的距离如图2所示．已知m1=50g，m2=150g（g取9.8m/s2，所有结果均保留三位有效数字），则

①下面给出了该实验的操作步骤：
A．按照图示的装置安装实验器材
B．将打点计时器接到直流电源上
C．先释放m2，再接通电源，在纸带打下一系列点迹
D．挑选点迹清晰的纸带进行测量
E．根据测量的结果，分别计算系统减少的重力势能和增加的动能
其中操作不当的步骤是：BC
②在打0～5点过程中系统动能的增加量△k=0.576J，系统重力势能的减少量△EP=0.588J，在误差允许范围内验证了机械能守恒．
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A．UO＞UP，EO＞EPB．UO=UP，EO＞EPC．UO＜UP，EO＞EPD．UO＞UP，EO=EP
20．初速度为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则（　　）
A．电子将向右偏转，速率改变B．电子将向左偏转，速率改变
C．电子将向左偏转，速率不变D．电子将向右偏转，速率不变
17．关于热学知识的下列叙述中正确的是（　　）
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