题目内容
3.光滑的导热气缸竖直放置,其横截面积为S=l0-3m2,用不计质量的活塞封闭压强为Po=1.0×l05Pa、体积Vo=2.0L、温度为0℃的理想气体,现在活塞上方放上一个物块,使封闭气体在温度不变时体积变为原来的一半,再对气缸缓慢加热,使气体的温度变为127℃,求物块的质量和气缸内气体的最终体积.(重力加速度g取10m/s2,计算结果保留两位有效数字)分析 加上物块后时,被封气体发生等温变化,将气缸缓慢加热,被封气体发生等压变化,根据理想气体方程分别求解两过程
解答 解:气体先做等温变化,有玻意耳定律${P}_{0}{V}_{0}=P•\frac{V}{2}$解得P=2×105Pa
P=${P}_{0}+\frac{mg}{S}$解得m=10kg
之后,气体做等压变化,由盖-吕萨克定律得$\frac{{V}_{0}}{2{T}_{0}}=\frac{V}{T}$
解得V=$\frac{{V}_{0}T}{2{T}_{0}}=\frac{400}{2×273}×2×1{0}^{-3}{m}^{3}=1.5×1{0}^{-3}$m3
答:物块的质量为10kg,气缸内气体的最终体积1.5×10-3m3
点评 此类多过程并且涉及到多个物理量的问题一定要分别找出每个过程对应的物理量,结合适当的规律解题.
练习册系列答案
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13.匀强电场中的四点A、B、C、D正好构成了矩形的四个顶点,已知A、B、C三点的电势分别为5V、1V、2V,矩形各边长分别为AB=CD=12cm、AD=BC=4cm,则下列说法哪些是正确的是( )
A. | D点的电势为6V | |
B. | 匀强电场的场强大小为E=$\frac{125}{3}$V/m | |
C. | 匀强电场的场强方向沿DB方向 | |
D. | 同一负电荷在D点的电势能大于在B点的电势能 |
18.如图所示,一轻细绳跨过定滑轮连接两个小球A、B,它们都穿在一光滑的竖直杆上,不计细绳与滑轮间的摩擦,当两球平衡时OA绳与水平方向的夹角为60°,OB绳与水平方向的夹角为30°,若两小球质量分别为mA、mB;杆对A、B的弹力为NA、NB,则( )
A. | $\frac{{N}_{A}}{{N}_{B}}$=$\frac{\sqrt{3}}{1}$ | B. | $\frac{{N}_{A}}{{N}_{B}}$=$\frac{\sqrt{3}}{3}$ | C. | $\frac{{m}_{A}}{{m}_{B}}$=$\frac{\sqrt{3}}{1}$ | D. | $\frac{{m}_{A}}{{m}_{B}}$=$\frac{\sqrt{3}}{3}$ |
8.如图所示,两相同小球a、b用轻弹簧A、B连接并悬挂在天花板上保持静止,现有一水平力F作用在a上并缓慢拉a,当B与竖直方向夹角为60°时,A、B伸长量刚好相同.若A、B的劲度系数分别为k1、k2,则以下判断正确的是( )
A. | A、B两弹簧产生的弹力大小相等 | B. | $\frac{{k}_{1}}{{k}_{2}}=\frac{1}{4}$ | ||
C. | 撤去F的瞬间,a球的加速度为零 | D. | 撤去F的瞬间,b球处于失重状态 |
15.如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移x之间的关系如图乙所示(g=10m/s2),则下列结论正确的是( )
A. | 物体与弹簧分离时,弹簧处于原状态 | |
B. | 弹簧的劲度系数为7.5N/cm | |
C. | 物体的质量为20kg | |
D. | 物体的加速度大小为5m/s2 |
13.根据热力学规律和分子动理论判断下列说法,其中正确的是( )
A. | 一定质量的气体压缩时,气体一定放出热量 | |
B. | 分子间的距离增大时,分子之间的斥力和引力均减小 | |
C. | 理想气体在等温变化时,内能不变,因而与外界不发生热量交换 | |
D. | 热量能够从高温物体传到低温物体,但不可能从低温物体传到高温物体 |