题目内容
2．
如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞的质量为m，活塞的横截面积为S．初始时，气体的温度为T0，活塞与容器底部相距h．现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时活塞下降了h，已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦．求此时气体的温度和加热过程中气体内能的增加量．（题中各物理量单位均为国际单位制单位）
分析 汽缸内封闭气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律求解气体的温度．以活塞为研究对象，由平衡条件可求得封闭气体的压强，根据W=p△V可求出气体对外做功，再由热力学第一定律得△U=Q+W求解气体内能的增加量．
解答 解：汽缸内封闭气体做等压变化，由盖-吕萨克定律得：$\frac{hS}{{T}_{0}}=\frac{2hS}{{T}_{1}}$
解得此时气体的温度为 T1=2T0；
气体在等压变化过程中，活塞受力如图所示．
由平衡条件得 pS+mg=p0S
气体对活塞做的功为 W=pSh=（p0S-mg）h
由热力学第一定律得△U=Q-W
所以可得气体内能的增加量为△U=Q-（p0S-mg）h．
答：此时气体的温度为2T0，加热过程中气体内能的增加量为Q-（p0S-mg）h．
点评 对于气体的问题，往往是气态方程和热力学第一定律的综合应用，首先要正确判断气体的状态变化过程，再选择合适的规律．对于气体等压变化过程，要掌握气体对外做功公式W=p△V．
练习册系列答案
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12．
质量为m1和m2的两个带电小球，被两根丝线悬挂着，当达到平衡时，两小球在同一水平线上，且两根丝线与竖直方向的夹角分别为α和β，如图所示．则（ ）
质量为m1和m2的两个带电小球，被两根丝线悬挂着，当达到平衡时，两小球在同一水平线上，且两根丝线与竖直方向的夹角分别为α和β，如图所示．则（ ）| A． | $\frac{m_1}{m_2}$=$\frac{tanα}{tanβ}$ | B． | $\frac{m_1}{m_2}$=$\frac{tanβ}{tanα}$ | C． | $\frac{m_1}{m_2}$=$\frac{sinα}{sinβ}$ | D． | $\frac{m_1}{m_2}$=$\frac{sinβ}{sinα}$ |
13．放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间图象和该拉力的功率与时间的图象如图所示．下列说法正确的是（ ）
| A． | 0～6s内物体的位移大小为27m | |
| B． | 0～6s内拉力做功为100J | |
| C． | 合外力在0～6s内做的功与0～2s内做的功相等 | |
| D． | 水平拉力的大小为8N |
10．关于单摆的说法，正确的是（ ）
| A． | 单摆摆球从平衡位置运动到正的最大位移处时的位移为A（A为振幅），从正的最大位移处运动到平衡位置时的位移为-A | |
| B． | 单摆摆球的回复力等于摆球所受的合外力 | |
| C． | 单摆摆球的回复力是摆球重力沿运动轨迹切线方向的分力 | |
| D． | 单摆摆球经过平衡位置时加速度为零 | |
| E． | 单摆摆球经过平衡位置时仍具有向心加速度． |
如图所示，水平台面AB距地面的高度h=0.8m．有一滑块从A点以v0=6m/s的初速度在台面上做匀变速直线运动，滑块与平台间的动摩擦因数μ=0.2．滑块运动到平台边缘的B点后水平飞出．已知AB=5m．不计空气阻力，g取10m/s2．求：
11．
如图所示，在地面上以速度υ0抛出质量为m的物体，抛出后物体落在比地面低h的海平面上，若以地面为零势能参考面，且不计空气阻力，则（ ）
如图所示，在地面上以速度υ0抛出质量为m的物体，抛出后物体落在比地面低h的海平面上，若以地面为零势能参考面，且不计空气阻力，则（ ）| A． | 物体在海平面的重力势能为mgh | |
| B． | 重力对物体做的功为mgh | |
| C． | 物体在海平面上的动能为$\frac{1}{2}$mv02+mgh | |
| D． | 物体的重力势能增加了mgh |
2．三颗人造卫星a、b、c绕地球作圆周运动，a与b的质量相等并小于c的质量，b和c的轨道半径相等且大于a的轨道半径，则（ ）
| A． | 卫星b、c运行的速度大小相等，且大于a的速度大小 | |
| B． | 卫星b、c周期相等，且大于a的周期 | |
| C． | 卫星b、c向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度 | |
| D． | 卫星b所需的向心力最小 |