【題目】如圖所示,橫截面積為s=10cm2的上端開(kāi)口氣缸固定在水平面上,質(zhì)量不計(jì)的輕活塞a下面封閉長(zhǎng)度為l=30cm的理想氣體,上面通過(guò)輕繩與質(zhì)量為m=4kg重物b相連,重物b放在一勁度系數(shù)為k=200N/m的輕彈簧上,彈簧下端固定在地面上,上端與重物b接觸,但不拴接,氣缸和光滑活塞a導(dǎo)熱性能良好。開(kāi)始時(shí),外界溫度為T0=300K,彈簧彈力大小為F=20N,現(xiàn)緩慢降低溫度,已知外界大氣壓強(qiáng)始終為P0=1×105Pa,重力加速度大小g=10m/s2,求:

①?gòu)椈膳cb物體剛分離時(shí),氣缸中氣體的溫度;

②從開(kāi)始狀態(tài)到b物體離開(kāi)彈簧時(shí),氣體內(nèi)能減少了40J,則氣體與外界交換了多少熱量。

【答案】150K;②氣體向外界放了47J的熱量

【解析】

①最初彈簧的壓縮量

對(duì)被封閉的氣體,初始狀態(tài)

K

對(duì)活塞

解得

Pa

b與彈簧分離時(shí)T2,

對(duì)活塞

解得

Pa

由氣體狀態(tài)方程得

聯(lián)立解得

K

②從開(kāi)始到b物剛離開(kāi)彈簧時(shí),活塞下降了x=10cm,則外界對(duì)氣體做功:

J

由熱力學(xué)第一定律得

可解得

Q=47J

即氣體向外界放出了47J的熱量。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖絕緣光滑半圓環(huán)軌道放在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)為E。在與環(huán)心等高處放有一質(zhì)量為m、帶電+q的小球,由靜止開(kāi)始沿軌道運(yùn)動(dòng),下述說(shuō)法正確的是( 。

A.小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒

B.小球經(jīng)過(guò)環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)速度最大

C.小球經(jīng)過(guò)環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力為(mgEq)

D.小球經(jīng)過(guò)環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力為3(mgqE)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道,AB段光滑水平,BC段為光滑圓弧,對(duì)應(yīng)的圓心角θ=37°,半徑r=2.5m,CD段平直傾斜且粗糙,各段軌道均平滑連接,傾斜軌道所在區(qū)域有場(chǎng)強(qiáng)大小為E=2×l05N/C、方向垂直于斜軌向下的勻強(qiáng)電場(chǎng).質(zhì)量m=5×l02kg、電荷量q=+1×106C的小物體(視為質(zhì)點(diǎn))被彈簧槍發(fā)射后,沿水平軌道向左滑行,在C點(diǎn)以速度v0=3m/s沖上斜軌.以小物體通過(guò)C點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),0.1s以后,場(chǎng)強(qiáng)大小不變,方向反向.已知斜軌與小物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25.設(shè)小物體的電荷量保持不變,取g=10m/s2sin37°=0.6,cos37°=0.8

1)求彈簧槍對(duì)小物體所做的功;

2)在斜軌上小物體能到達(dá)的最高點(diǎn)為P,求CP的長(zhǎng)度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,輕彈簧豎直放置,下端固定在水平地面上,一質(zhì)量為m的小球,從離彈簧上端高h處由靜止釋放,某同學(xué)在研究小球落到彈簧上后繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程,他以小球開(kāi)始下落的位置為原點(diǎn),沿豎直向下方向建立坐標(biāo)軸,作出小球所受彈力F大小隨小球下落的位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示,不計(jì)小球與彈簧接觸時(shí)能量損失,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g。以下判斷正確的是( 。

A.最低點(diǎn)的坐標(biāo)大于

B.當(dāng),重力勢(shì)能與彈性勢(shì)能之和最大

C.小球受到的彈力最大值等于

D.小球動(dòng)能的最大值為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】滑板運(yùn)動(dòng)是青少年喜愛(ài)的一項(xiàng)活動(dòng)。如圖甲所示,滑板運(yùn)動(dòng)員以某一初速度從A點(diǎn)水平離開(kāi)h=0.8m高的平臺(tái),運(yùn)動(dòng)員(連同滑板)恰好能無(wú)碰撞的從B點(diǎn)沿圓弧切線進(jìn)入豎直光滑圓弧軌道,然后由C點(diǎn)滑上涂有特殊材料的水平面,水平面與滑板間的動(dòng)摩擦因數(shù)從C點(diǎn)起按圖乙規(guī)律變化,已知圓弧與水平面相切于C點(diǎn),B、C為圓弧的兩端點(diǎn)。圓弧軌道的半徑R=1mO為圓心,圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角=53°,已知,,,不計(jì)空氣阻力,運(yùn)動(dòng)員(連同滑板)質(zhì)量m=50kg,可視為質(zhì)點(diǎn),試求:

(1)運(yùn)動(dòng)員(連同滑板)離開(kāi)平臺(tái)時(shí)的初速度v0

(2)運(yùn)動(dòng)員(連同滑板)通過(guò)圓弧軌道最低點(diǎn)對(duì)軌道的壓力;

(3)運(yùn)動(dòng)員(連同滑板)在水平面上滑行的最大距離。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一根U型細(xì)管ABCD被固定在水平桌面上,其中,AB部分為水平光滑直管道,BC部分為半徑為R=0.8m的水平光滑半圓管道,CD部分為長(zhǎng)L=1.6m、動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5的水平直管道,管內(nèi)一個(gè)直徑略小于細(xì)管內(nèi)徑的小球被固定在A端的擊發(fā)裝置擊出后以水平初速度v0沿AB做直線運(yùn)動(dòng),接著進(jìn)入BC做圓周運(yùn)動(dòng),然后進(jìn)入CD做直線運(yùn)動(dòng),最后從緊靠桌子邊緣的D端飛出落在水平地面的E點(diǎn),已知,小球質(zhì)量m=0.5kg,D點(diǎn)與水平地面間的距離為h=0.8mD點(diǎn)與E點(diǎn)間的水平距離為x=3.2m,小球視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力和直管與彎管銜接處的速度損失,π3,g10m/s2。求:

(1)小球從D點(diǎn)飛出時(shí)的速度vD的大。

(2)小球在半圓形管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)細(xì)管對(duì)小球的作用力F的大;

(3)小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的時(shí)間t。(計(jì)算結(jié)果可保留根號(hào))

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】已知,規(guī)定離場(chǎng)源電荷無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零之后,在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中電勢(shì)φ與場(chǎng)源電荷電荷量Q及離點(diǎn)電荷的距離之間的關(guān)系為φk ,其中k為靜電力常量,k=9.0×109N·m2/C2.如圖所示,某處固定一帶電量為Q=+1×106C,可看做點(diǎn)電荷的帶電小球,另一電荷量為q=+4×1012C的試探電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)沿曲線(圖中實(shí)線)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),已知A、B兩點(diǎn)與帶電小球球心之間的距離分別為rA=20cm,rB=10cm.求:

(1)AB間的電勢(shì)差UAB;

(2)AB過(guò)程中,試探電荷電勢(shì)能的變化量.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】起重機(jī)的鋼索將重物由地面吊到空中某個(gè)高度,其vt圖象如圖所示,則鋼索拉力的功率隨時(shí)間變化的圖象可能是下列選項(xiàng)圖中的哪一個(gè)(  )

A.B.

C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,直線A為某電源的UI圖線,曲線B為某小燈泡LUI圖線的一部分,用該電源和小燈泡L串聯(lián)起來(lái)組成閉合回路時(shí)燈泡L恰能正常發(fā)光,則下列說(shuō)法中正確的是(

A. 此電源的內(nèi)阻為0.67 Ω

B. 燈泡L的額定電壓為3 V,額定功率為6 W

C. 把燈泡L換成阻值恒為1 Ω的純電阻,電源的輸出功率將變大,效率將變低

D. 小燈泡L的電阻隨通過(guò)電流的增大而增大

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