题目内容
【题目】如图所示为一刚经过高温消毒的茶杯,它由杯身、杯盖两部分组成,刚从消毒柜取出时杯子内部封闭气体的温度为87°C、压强等于外界的大气压P0,放置一段时间稳定后温度变为27°C,已知杯盖的质量为m,杯身的质量为M、橫截面积为S。设杯内密封良好不发生漏气,杯内气体为理想气体,重力加速度大小为g。求:
(i)刚取出与稳定后杯内气体的压强之比;
(ii)稳定后,用力F拉住杯盖往上提,能使整个茶杯向上离开桌面,力F应满足的条件。
【答案】(i);(ii)
【解析】
(i)杯内封闭气体发生等容变化
T1=(273+87)K,T2=(273+27)K
根据查理定律
代入数据解得压强之比
(ii)茶杯能离开桌面,若缓慢上提,由受力条件可得
设茶杯以最大加速度a离开桌面,对整体,根据牛顿第二定律得
对杯身
可得
故F满足的条件为
练习册系列答案
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