题目内容
6.(1)求B中气体的压强;
(2)若使环境温度缓慢升高,并且大气压保持不变,求在活塞移动位移为$\frac{L}{4}$时环境温度为多少?
分析 (1)对两活塞及刚性杆组成的系统受力分析,利用力平衡可求得,
(2)对AB气体分别根据理想气体状态方程列式求解,末态两活塞及刚性杆组成的系统由列平衡方程,联立即可求解.
解答 解:(1)设初态汽缸B内的压强为PB,对两活塞及刚性杆组成的系统由平衡条件有:
PASA+P0SB=PBSB+P0SA…①
据已知条件有:SA:SB=5:1…②
联立①②有:PB=$\frac{3{p}_{0}^{\;}}{8}$
(2)设末态汽缸A内的压强为PA',汽缸B内的压强为PB',环境温度由上升至的过程中活塞向右移动位移为x,则对汽缸A中的气体由理想气体状态方程得:
$\frac{{p}_{A}^{\;}L{S}_{A}^{\;}}{273+{t}_{0}^{\;}}=\frac{{p}_{A}^{′}(L+\frac{L}{4}){S}_{A}^{\;}}{273+t}$…③
对汽缸B中的气体,由理想气体状态方程得:
$\frac{{p}_{B}^{\;}L{S}_{B}^{\;}}{273+{t}_{0}^{\;}}=\frac{{p}_{B}^{′}(L-\frac{L}{4}){S}_{B}^{\;}}{273+t}$…④
对末态两活塞及刚性杆组成的系统由平衡条件有:
PA'SA+P0SB=PB'SB+P0SA…⑤
联立③④⑤得:t=127℃
答:(1)B中气体的压强$\frac{3{p}_{0}^{\;}}{8}$;
(2)若使环境温度缓慢升高,并且大气压保持不变,在活塞移动位移为$\frac{L}{4}$时环境温度为127℃
点评 本题是连接体问题,找出两部分气体状态参量间的关系,然后由理想气体状态方程即可解题,要掌握连接体问题的解题思路与方法
练习册系列答案
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12.
如图所示,A和B两物块的接触面是水平的,A与B保持相对静止一起沿固定斜面匀速下滑下滑过程中A的受力个数为( )
| A. | 1个 | B. | 2个 | C. | 3个 | D. | 4个 |
17.
如图所示,匝数为10的矩形线框处在磁感应强度B=$\sqrt{2}$T的匀强磁场中,绕垂直磁场的轴以恒定角速度ω=10rad/s在匀强磁场中转动,线框电阻不计,面积为0.4m2,线框通过滑环与一理想自藕变压器的原线圈相连,副线圈接有一只灯泡L(16W,100Ω)和滑动变阻器,已知图示状况下灯泡正常发光,电流表视为理想电表,则下列说法正确的是( )
| A. | 此时原副线圈的匝数比为1:10 | |
| B. | 此时电流表的示数为0.4A | |
| C. | 若将自耦变压器触头向下滑动,使副线圈匝数为原来的$\frac{1}{2}$,则电流表示数将是原来的$\frac{1}{4}$ | |
| D. | 若将滑动变阻器滑片向上移动,则电流表示数增大 |
14.
为减机动车尾气排放,某市推出新型节能环保电动车.在检测该款电动车性能的实验中,质量为8×102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶,利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v,并描绘出如图所示的 F-$\frac{1}{v}$图象 (图中AB、BO均为直线),假设电动车行驶中所受阻力恒定,最终匀速运动,重力加速度g取10m/s2.则( )
| A. | 电动车匀加速运动过程中的最大速度为15m/s | |
| B. | 该车起动后,先做匀加速运动,然后匀速运动 | |
| C. | 该车做匀加速运动的时间是1.5 s | |
| D. | 该车行驶时的阻力是400N |
15.质量为m的物体在合力F作用下,在时间t内由静止开始运动了距离s,则以下说法中正确的是( )
| A. | 该物体在2F力作用下,在时间t内运动了2s距离 | |
| B. | 该物体的质量为$\frac{m}{2}$时,仍在力F作用下,在时间t内运动了4s距离 | |
| C. | 若保持m、F不变,在时间2t内运动了4s距离 | |
| D. | 该物体在2F力作用下,在时间2t内运动了4s距离 |