题目内容

1．气象员用释放氢气球的方法测量高空的气温，气象员可以用仪器跟踪测定气球所处的高度．某次测量如下：在地面释放一体积为8升的氢气球，此气球当体积膨胀到8.4升时即破裂，经观察知，此气球升高到1600m时破裂．已知地面附近大气的温度为27℃，常温下当地大气压随高度的变化如图所示（气球内气体的压强近似等于外界大气压）．求：
（1）气球升空的过程中球内气体对外做功还是外界对它做功？
（2）高度为1600m处大气的摄氏温度．

分析 （1）气球体积增大，气体对外界做功；
（2）以气球内气体为研究对象，根据理想气体状态方程列式求解．

解答 解：（1）气球体积增大，球内气体对外做功
（2）由图得：在地面球内压强：p1=76cmHg       
1600m处球内气体压强：p2=70cmHg 
由气态方程得：$\frac{{P}_{1}{V}_{1}}{{T}_{1}}=\frac{{P}_{2}{V}_{2}}{{T}_{2}}$
带入数据解得：T2=$\frac{{P}_{2}{V}_{2}}{{P}_{1}{V}_{1}}{T}_{1}=\frac{70×8.4}{76×8}×300K=290K$
t2=290-273℃=17℃
答：（1）气球升空的过程中球内气体对外做功；
（2）高度为1600m处大气的摄氏温度为17℃．

点评 本题考察理想气体状态状态方程，关键从图象中读出初末状态的压强，然后根据理想气体状态方程$\frac{PV}{T}=C$列式求解即可．判断做功看体积变化即可．

练习册系列答案
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11．用绳系一小球，使它在光滑水平桌上做匀速圆周运动，小球受几个力的作用（　　）
A．1个B．2个C．3个D．4个
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9．如图所示，半圆玻璃砖的半径R=20cm，直径AB与屏幕垂直并接触于B点，玻璃砖的折射率n=$\sqrt{2}$，激光束α以入射角θ1=30°射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在屏幕MN上出现两个光斑．（结果保留两位有效数字）求：
①两个光斑之间的距离L；
②若激光束α以O点为轴心，在横截面内沿逆时针方向以ω=$\frac{π}{24}$rad/s的角速度匀速转动，经多长时间在屏幕MN上第一次出现一个光斑．
16．关于气体热现象的微观解释，下列说法中正确的是 （　　）
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6．某实验小组用如图1所示的实验装置和实验器材做“探究动能定理”实验，在实验中，该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力．

（1）为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是AD．
A．实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作
B．实验操作时要先放小车，后接通电源
C．在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近越好
D．在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
（2）除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有刻度尺、天平．
（3）如图2为实验中打出的一条纸带，现选取纸带中的A、B两点来探究“动能定理”．已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g．图中已经标明了要测量的物理量，另外，小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m．请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出来$mgx=\frac{M（x_2^2-x_1^2）}{{32{T^2}}}$．
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A．向心加速度大小与轨道半径成正比B．向心加速度大小与轨道半径成反比
C．向心加速度方向与向心力方向一致D．向心加速度指向圆心
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A．不断增大B．先减小至零，后逐渐增大
C．先增大，后减小D．先增大，后不变
11．如图所示，在质量为M的支架上用一轻质弹簧挂有质量均为m（M≥m）的A、B两物体，支架放在水平地面上，开始各物体都静止，突然剪断A、B间的连线，此后A做简谐运动．当运动到最高点时，支架对地面的压力为（　　）
A．MgB．（M-m）gC．（M+m）gD．（M+2m）g

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