题目内容
14．如图1为一个横截面积足够大的喷水装置，内部装有200L水，上部密封1atm的空气1.0L．保持阀门关闭，再充入2atm的空气1.0L．设在所有过程中空气可看作理想气体，且温度不变．
①求充入2atm的空气1.0L后密封气体的压强
②打开阀门后，水从喷嘴喷出（喷嘴与水平等高），通过计算，在如图2中画出喷水过程中气体状态变化的图象，求最后容器内剩余水的体积．（不计阀门右侧的管中水的体积及喷嘴与装置中水平的高度差）
分析 ①将冲入的2atm的空气，通过等温变化转化为1atm状态下的体积，然后再根据等温变化，结合体积的变化求出气体的压强．
②打开阀门后，水从喷嘴喷出，当气体压强与大气压强相等时，水不在喷出，根据玻意耳定律求出气体的体积，从而得出最后容器内剩余水的体积．
解答 解：①设1.0L的2atm状态下的气体转化为1atm下体积为V2，
根据等温变化由：P1V1=P0V2
再根据玻意耳定律得，P0（V2+V0）=P2V0
代入数据解得：P2=3atm．
②p2V0=p0V3 解得：V3=3.0L
故容器内剩余水的体积为V=200-（3-1）=198L．
作图如下．
答：①充入2atm的空气1.0L后密封气体的压强为3atm．
②最后容器内剩余水的体积为198L．图线如图所示．
点评 本题考查了玻意耳定律的基本运用，关键确定好研究的对象，抓住初末状态，结合气体定律进行求解，难度中等．
练习册系列答案
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跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动，我国运动员多次在国际跳水赛上摘金夺银，被誉为跳水“梦之队”．如图是一位跳水运动员高台跳水时头部的运动轨迹，最后运动员沿竖直方向以速度v入水．整个运动过程，在图示的四个位置中与v的方向相同的位置为A、C．
9．
如图所示，为工厂中的行车示意图，设钢丝长4m，用它吊着质量为20kg的铸件，行车以2m/s的速度匀速行驶，当行车突然刹车停止运动时，钢丝中受到的拉力大小为（g=10m/s2）（ ）
如图所示，为工厂中的行车示意图，设钢丝长4m，用它吊着质量为20kg的铸件，行车以2m/s的速度匀速行驶，当行车突然刹车停止运动时，钢丝中受到的拉力大小为（g=10m/s2）（ ）| A． | 250N | B． | 220N | C． | 200N | D． | 180N |
如图所示，一质量为m的金属杆MN，在竖直平面内贴着两根足够长的光滑金属导轨下滑，导轨的间距为L，导轨上端接有阻值为R的电阻，导轨与金属杆电阻不计，整个装置处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，已知重力加速度为g．若金属杆从导轨上某一位置静止释放，当下滑的高度为h时，速度达到最大值，整个过程空气阻力不计，试求：
6．
如图所示，两个质量均匀为m的小球用轻质细杆连接静止于内壁光滑的半球形碗内，杆及碗口平面均水平，碗的半径及两个小球之间的距离均为R，不计小球半径，则碗对每个小球的支持力大小为（ ）
如图所示，两个质量均匀为m的小球用轻质细杆连接静止于内壁光滑的半球形碗内，杆及碗口平面均水平，碗的半径及两个小球之间的距离均为R，不计小球半径，则碗对每个小球的支持力大小为（ ）| A． | $\frac{\sqrt{3}}{3}$mg | B． | $\frac{2\sqrt{3}}{3}$mg | C． | $\sqrt{3}$mg | D． | 2mg |
3．
一光滑的斜面体放在粗糙的水平面上，现将两质量相等的滑块甲，乙由斜面体顶端静止释放，两滑块沿斜面体下滑的过程中斜面体始终处于静止状态，已知斜面体的质量为M，两滑块的质量均为m，重力加速度取g，斜面体的倾角满足α+β=90°，该过程中水平面所受的压力为（ ）
一光滑的斜面体放在粗糙的水平面上，现将两质量相等的滑块甲，乙由斜面体顶端静止释放，两滑块沿斜面体下滑的过程中斜面体始终处于静止状态，已知斜面体的质量为M，两滑块的质量均为m，重力加速度取g，斜面体的倾角满足α+β=90°，该过程中水平面所受的压力为（ ）| A． | Mg+mg | B． | Mg+2mg | C． | Mg+mg（sinα+sinβ） | D． | Mg+mg（cosα+cosβ） |