题目内容

3．如图所示，固定不动的透热的气缸内封有一定质量的理想气体，气缸的内部深度h=20cm．活塞质量m=2kg，活塞面积S=10cm2．活塞与气缸壁无摩擦、不漏气且不计活塞的厚度．弹簧的劲度系数k=200N/m，此时刚好没有发生形变，缸内气体的温度为27°C，活塞刚好位于气缸的正中间，整个装置都静止．已知大气压恒为p0=1.0×105Pa，重力加速度为g=10m/s2．求：
（1）缸内气体的压强p1；
（2）缸内气体的温度升高到多少摄氏度时，活塞恰好会静止在气缸缸口AB处？

分析 （1）以活塞为研究对象，由平衡条件可以求出封闭气体的压强；
（2）以气缸内气体为研究对象，根据理想气体状态方程即可求得

解答 解：（1）以活塞为研究对象，${p}_{1}^{\;}S=mg+{p}_{0}^{\;}S$
解得：${p}_{1}^{\;}=1.2×1{0}_{\;}^{5}{p}_{a}^{\;}$
（2）当活塞恰好静止在气缸口AB处，缸内气体温度为${T}_{2}^{\;}$，压强为${p}_{2}^{\;}$
此时有：${p}_{2}^{\;}S=mg+k\frac{h}{2}+{p}_{0}^{\;}S$
解得：${p}_{2}^{\;}=1.4×1{0}_{\;}^{5}{p}_{a}^{\;}$
对这一过程缸内气体，由理想气体状态方程得：
$\frac{{p}_{1}^{\;}S•\frac{h}{2}}{{T}_{1}^{\;}}=\frac{{p}_{2}^{\;}S•h}{{T}_{2}^{\;}}$
解得：${T}_{2}^{\;}=700K$故${t}_{2}^{\;}=427℃$
答：（1）缸内气体的压强${p}_{1}^{\;}$为$1.2×1{0}_{\;}^{5}{p}_{a}^{\;}$；
（2）缸内气体的温度升高到427℃摄氏度时，活塞恰好会静止在气缸缸口AB处．

点评 本题考查了求气体的压强与温度，分析清楚气体状态变化过程、巧妙选择研究对象是解题的关键，应用平衡条件、理想气体状态方程即可解题

练习册系列答案
相关题目
13．下列关于动量的说法正确的是（　　）
A．动量相同的两个物体，质量大的动能小
B．一个物体动量改变了，则速率一定改变
C．一个物体的速率改变，它的动量一定改变
D．一个物体的运动方向发生变化，它的动量一定改变
14．一只船在静水中的速度为6m/s，它要横渡一条120m宽的河，水流速度为8m/s，下列说法正确中的是（　　）
A．过河时间可能是20 s
B．这只船可以垂直于河岸抵达正对岸
C．这只船对地的速度一定是10 m/s
D．小船过河的过程中、如果水速变大，则过河的最短时间仍然不变
11．下列说法正确的是（　　）
A．由于液体表面分子间距离小于平衡位置间距r0，故液体表面存在表面张力
B．布朗微粒做无规则运动的原因是由于它受到水分子有时吸引、有时排斥的结果
C．一定量的0℃的水结成0℃的冰，内能一定减小
D．液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的光学的各向异性
18．小球做下列几种运动，运动过程中小球机械能一定守恒的是（　　）
A．匀速直线运动B．自由落体运动C．平抛运动D．匀速圆周运动
8．如图甲所示，一上端开口、下端封闭的粗细均匀长玻璃管竖直放置．玻璃管的下部封有长l1=25.0cm的空气柱，中间有一段长为l2=25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度l3=40.0cm．已知大气压强为P0=75.0cmHg．现将玻璃管顺时针旋转至水平放置，如图乙所示，则：
①水银柱右端离玻璃管开口有多远？
②将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓缓往左推，使玻璃管左端部空气柱长度变为l1′=20.0cm．假设活塞推动过程中没有漏气，求活塞移动的距离．
15．用调好的欧姆表测量某一电阻R1时，指针恰好指在表盘的中央，测量另一电阻R2时，指针偏转角度恰好是测R1时的一半，则两电阻的阻值关系是（　　）
A．R2=R1B．R2=2R1C．R2=3R1D．R2=4R1
12．某人把原来静止于地面上的质量为2kg的物体向上提起1m，并使物体获得1m/s的速度，取g=10m/s2，则过程中（　　）
A．人对物体做功20 JB．合外力对物体做功21 J
C．物体的重力势能增加20 JD．物体的机械能增加1 J
6．小球从空中某处从静止开始自由下落，与水平地面碰撞后上升到空中某一高度处，此过程中小球速度随时间变化的关系如所示，则（　　）
A．在下落和上升两个过程中，小球的加速度相同
B．小球开始下落离地面的高度为0.8m
C．整个过程中小球的位移为1.0m
D．整个过程中小球的平均速度大小为1m/s

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网