Question

如圖所示是一個(gè)油氣田構(gòu)造示意圖．A處有一個(gè)廢井管，橫截面積為S，高為h，下端有一段質(zhì)量為m的巖芯封住井管，設(shè)原來井中B處油氣壓強(qiáng)為p（與外界相同），溫度為27℃，在地?zé)嶙饔孟拢珺處溫度突然升高到127℃，巖芯在高壓作用下向上噴射，試估算巖芯能射出的高度？（忽略一切阻力）

Answer 1

【答案】分析：可將B處的氣體看成理想氣體，當(dāng)溫度升高時(shí)可把氣體狀態(tài)變化簡(jiǎn)化為等容過程；巖芯噴射過程中忽略氣體體積的變化，因而認(rèn)為氣體的壓力不變，從而將巖芯的上升運(yùn)動(dòng)看作勻加速運(yùn)動(dòng)；一旦巖芯離開井口，將巖芯的上升處理成豎直上拋．
解答：解：1、等容升溫，
得 ------------------①
2、巖芯沿井管勻加速上升pS-pS-mg=ma-------②
 ------------③
由運(yùn)動(dòng)學(xué)可知   ------------④
3、巖芯豎直上拋的高度  ---------⑤
將③④代入⑤式，可得 =．
答：巖芯射出的高度為．
點(diǎn)評(píng)：本題把氣體的變化、牛頓第二定律和豎直上拋運(yùn)動(dòng)綜合了起來，題型比較新穎，是一道好題，但對(duì)綜合能力要求較高，有一定的難度．