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（9分）如圖所示，豎直放置的氣缸，活塞橫截面積為S=0.01m2，可在氣缸內無摩擦滑動。氣缸側壁有一個小孔與裝有水銀的U形玻璃管相通，氣缸內封閉了一段高為80cm的氣柱（U形管內的氣體體積不計）。此時缸內氣體溫度為7℃，U形管內水銀面高度差h1=5cm。已知大氣壓強p0=1.0×105Pa，水銀的密度kg/m3，重力加速度g取10m/s2。

①求活塞的質量m；

②若對氣缸緩慢加熱的同時，在活塞上緩慢添加沙粒，可保持活塞的高度不變。當缸內氣體溫度升高到37℃時，求U形管內水銀面的高度差為多少？

 

 

【答案】

m=6.8 kg   13.4cm

【解析】

試題分析：（2）①對活塞，有： （2分）

由題意，可知：  （1分）

解得：（1分）

代入數值得m=6.8 kg（1分）

②活塞位置不變，氣缸內氣體做等容變化

由  （2分）

T1=280K，T2=310K （1分）

    （1分）

h2=13.4cm

考點：本題考查氣體狀態(tài)方程應用。

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，豎直放置的光滑圓環(huán)上套有一質量為m的小球，小球經過最高點時的速度為υ0=
1
2
gR
，其中R為圓環(huán)的半徑，g為重力加速度．求：
（1）小球經過圓環(huán)最高點時受到圓環(huán)的彈力的大小和方向；
（2）小球經過圓環(huán)最低點時對圓環(huán)的彈力大小和方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，豎直放置的半圓形絕緣軌道半徑為R，下端與絕緣水平面平滑連接，整個裝置處于方向豎直向上的勻強電場E中．一質量為m、帶電量為+q的物塊（可視為質點），從水平面上的A點以初速度v0水平向左運動，沿半圓形軌道恰好通過最高點C，場強大小E＜
mgq
．
（1）試計算物塊在運動過程中克服摩擦力做的功．
（2）求物塊離開軌道落回水平面的位置距C點的水平距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上，另一端與斜面體P固定，P與斜放的固定擋板MN接觸且處于靜止狀態(tài)，則斜面體P此刻受到外力的個數可能是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網 物理選修3-3
（1）關于分子運動和熱現象的說法，正確的是
 
（填入正確選項前的字母）
A．布朗運動是指液體或氣體中懸浮微粒的運動
B．氣體的溫度升高，每個氣體分子運動的速率都增加
C．一定量100℃的水變成100℃的水蒸汽，其分子之間的勢能增加
D．空調機作為制冷機使用時，將熱量從溫度較低的室內送到溫度較高的室外，所以制冷機的工作不遵守熱力學第二定律
（2）如圖所示，豎直放置的圓筒形注射器，活塞上端接有氣壓表，能夠方便測出所封閉理想氣體的壓強．開始時，活塞處于靜止狀態(tài)，此時氣體體積為30cm3，氣壓表讀數為1.1×105Pa．若用力向下推動活塞，使活塞緩慢向下移動一段距離，穩(wěn)定后氣壓表讀數為2.2×105Pa．不計活塞與氣缸內壁間的摩擦，環(huán)境溫度保持不變．
①簡要說明活塞移動過程中，被封閉氣體的吸放熱情況；
②求活塞穩(wěn)定后氣體的體積；
③對該過程中的壓強變化做出微觀解釋．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網如圖所示，豎直放置的U形導軌寬為L，上端串有電阻R（其余導體部分的電阻都忽略不計）．磁感應強度為B的勻強磁場方向垂直于紙面向外．金屬棒ab的質量為m，與導軌接觸良好，不計摩擦．從靜止釋放后ab保持水平而下滑．試求
（1）ab勻速下滑時的速度vm
（2）若ab從釋放至其運動達到最大速度時下落的高度為h，此過程中產生的焦耳熱為多少？

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