题目内容
11.如图所示,可沿气缸壁自由移动的活塞将密封的竖直圆筒形气缸分隔成A、B两部分,活塞与气缸顶部有一弹簧相连,当活塞位于气缸底部时弹簧恰好无形变.开始时B内充有一定质量的气体,A内是真空,B部分气体的高度为L1=0.20m此时活塞受到弹簧的作用力与活塞的重力大小相等.现将整个装置倒置并设温度不变,求达到新的平衡后B部分气体的高度L2.分析 以气体为研究的对象,可知气体发生等温变化,求出气体状态参量,然后应用玻意耳定律求出气体压强.
解答 解:设开始时B中气体的压强为P1,气缸倒置达到平衡后气体的压强为P2,以活塞为研究的对象,由受力平衡可得:
P1S=kL1+Mg;
P2S+Mg=kL2
其中S是活塞的横截面积,M是活塞的质量,k为弹簧的劲度系数,由题可知开始时:kL1=Mg
根据玻意耳定律得:P1SL1=P2SL2
联立以上方程,得:L2=0.4m
答:整个装置倒置后气体的长度是0.4m.
点评 本题考查了求气体压强,分析清楚气体状态变化过程,求出气体状态参量,应用玻意耳定律即可正确解题.
练习册系列答案
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1.如图所示,有一垂直于纸面向外的有界匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,其边界为一边长为L的正三角形(边界上有磁场),A、B、C为三角形的三个顶点.今有一质量为m、电荷量为+q的粒子(不计重力),以速度v=$\frac{\sqrt{3}qBL}{4m}$从AB边上的某点P既垂直于AB边又垂直于磁场的方向射入磁场,然后从BC边上某点Q射出.若从P点射入的该粒子能从Q点射出,则( )
A. | PB≤$\frac{2+\sqrt{3}}{4}$L | B. | PB≤$\frac{1+\sqrt{3}}{4}$L | C. | QB≤$\frac{\sqrt{3}}{4}$L | D. | QB≤$\frac{1}{2}$L |
2.下列说法中正确的是( )
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B. | 两个分子的间距减小,分子间的势能可能增大 | |
C. | 当氢气和氧气的温度相同时,它们分子的平均速率相同 | |
D. | 系统吸收热量后,内能不一定增加 |
19.2014年12月5日,美国“猎户座”飞船在肯尼迪航天中心成功发射,进行了首次无人飞行试验.“猎户座-E船是用来实现地球与火星问的载人飞行计划的胶囊型飞船,绕地球运行时,其轨道高度距离地球表面约5800km,约为国际宇宙空间站离地高度的15倍.假设飞船、空问站均绕地球做匀速圆周运动,相比空间站,“猎户座”飞船( )
A. | 运行速度较大 | B. | 角速度较大 | ||
C. | 绕地球一周所用时间较长 | D. | 加速度较大 |
16.如图所示,一物体从倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出,当运动到距斜面最高位置时,物体位移方向与水平面方向的夹角为φ,φ与θ满足的关系为( )
A. | φ=θ | B. | φ=$\frac{θ}{2}$ | C. | tanφ=$\frac{1}{2}$tanθ | D. | tanφ=sinθ |
1.下列说法正确的是( )
A. | 布朗运动反映了液体分子在永不停息的做无规则热运动 | |
B. | 气体分子的平均动能增大,压强也一定增大 | |
C. | 不同温度下,水的饱和汽压都是相同的 | |
D. | 完全失重状态下悬浮的水滴呈球状是液体表面张力作用的结果 | |
E. | 分子动理论认为,单个分子的运动是无规则的,但是大量分子的运动仍然有一定规律 |