题目内容

【题目】一容器的容积为V,里面原有空气的压强等于外界大气压p0.现用一容积为V0、长度为L的圆柱形气筒对其打气,如图所示,每次打气,活塞移动距离均为L.设温度始终不变,不计连接管的体积.问:

1)求第1次打气后,V中气体压强p1

2)求第n次打气后,V中气体压强pn

3)在第n+1次打气时需将活塞推到距排气口的距离为x时,打气筒里的气体才刚要冲开K向容器充气,求x.(注:当活塞向右运动时,在气压作用下阀门K会自动关闭,而K0会自动打开,让大气进入打气筒内;当活塞向左运动时,阀门K0会自动关闭,而K会在打气筒内气压作用下打开,使气体进入容器V.

【答案】123

【解析】

1)由于是等温变化,把VV0中气体作为一定质量的气体,根据玻意耳定律得

解得

2)在上问基础上,由克拉伯龙方程,考虑温度不变,两部分气体质量之和不变,设打第2次气后V中压强为p2,得关系式

解得

依次类推,打第n次气后

解得

3)打第n+1次气过程中,当打气筒内压强从p0增大到容器内pn时,阀门K才刚要被冲开,气体准备进入容器V. 对打气筒内气体,由玻意耳定律 p0V0=pnVx

解得

练习册系列答案
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【题目】利用如图1所示的实验装置,可以探究加速度与质量、受力的关系

实验时,首先调整垫木的位置,使小车不挂配重时能在倾斜长木板上做匀速直线运动,以平衡小车运动过程中所受的摩擦力。再把细线系在小车上,绕过定滑轮与配重连接。调节滑轮的高度,使细线与长木板平行。在接下来的实验中,各组情况有所不同。

(1)甲组同学的实验过程如下:

①保持小车质量一定,通过改变配重片数量来改变小车受到的拉力。改变配重片数量一次,利用打点计时器打出一条纸带。重复实验,得到5条纸带和5个相应配重的重量。

②如图是其中一条纸带的一部分,ABC3个相邻计数点,每两个相邻计数点之间还有4个实际打点没有画出。通过对纸带的测量,可知AB间的距离为2.30cmBC间的距离为 ________cm.。已知打点计时器的打点周期为0.02 s,则小车运动的加速度大小为______m/s2.

③分析纸带,求出小车运动的5个加速度a,用相应配重的重量作为小车所受的拉力大小F,画出小车运动的加速度a与小车所受拉力F之间的aF图象,如图所示。由图象可知小车的质量约为_____kg (结果保留两位有效数字).

(2)乙组同学的实验过程如下:

①用5个质量均为50g的钩码作为配重进行实验。

②将钩码全部挂上进行实验,打出纸带。

③从配重处取下一个钩码放到小车里,打出纸带。

④重复③的实验,共得到5条纸带。

⑤分析纸带,得出实验数据,画出小车加速度与悬挂钩码所受重力的之间aF图象。乙组同学在实验基础上进行了一些思考,提出以下观点,你认为其中正确的是________.

A.若继续增加悬挂钩码的数量,小车加速度可以大于当地的重力加速度

B.根据aF图象,可以计算出小车的质量

C.只有当小车质量远大于悬挂钩码的质量时,aF图象才近似为一条直线

D.无论小车质量是否远大于悬挂钩码的质量,aF图象都是一条直线。

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