【題目】如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計他們之間的摩擦。開始時活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為T0。現(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。

【答案】；；

【解析】

開始時活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先等容升溫過程，直至活塞開始運(yùn)動。設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T1，壓強(qiáng)為p1，根據(jù)查理定律有:

①

根據(jù)力的平衡條件有:

②

聯(lián)立①②式可得:

③

此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛好到達(dá)b處，設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有:

④

式中V1=SH⑤，V2=S（H+h）⑥

聯(lián)立③④⑤⑥式解得:

⑦

從開始加熱到活塞到達(dá)b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為:

⑧

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】據(jù)中外綜合報道，解放軍超低空跳傘實現(xiàn)新的戰(zhàn)斗力，2012年6月1日，中原某機(jī)場，在一次低空跳傘訓(xùn)練中，當(dāng)直升機(jī)懸停在離地面224m高處時，傘兵離開飛機(jī)做自由落體運(yùn)動．運(yùn)動一段時間后打開降落傘，以12.5m/s2的加速度勻減速下降．為了傘兵的安全，要求傘兵落地的速度不得超過5m/s，（g取10m/s2）求：

(1)傘兵展傘時，離地面的高度至少為多少？

(2)傘兵在空中最短時間為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某司機(jī)駕駛一輛卡車正以54km/h速度在平直公路上勻速行駛。經(jīng)過圖甲所示的限速標(biāo)志為60km/h的位置時突然發(fā)現(xiàn)前面停著一輛正在維修的小轎車,于是該司機(jī)經(jīng)過很短反應(yīng)時間采取了緊急剎車,使卡車做加速度大小為5m/s2勻減速直線運(yùn)動,結(jié)果卡車還是以2m/s速度與小轎車發(fā)生碰撞。在處理事故時,交警甲用圖乙所示的測定反應(yīng)時間的方法對司機(jī)乙進(jìn)行了測試,發(fā)現(xiàn)他握住木尺時,木尺已經(jīng)自由下降了20cm,試求

(1)司機(jī)的反應(yīng)時間

(2)限速標(biāo)志位置與小轎車間的距離。 (g取10m/s2)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，S1、S2是兩個相干波源，它們振動同步且振幅相同。實線和虛線分別表示在某一時刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷，關(guān)于圖中所標(biāo)的a、b、c、d四點(diǎn)，下列說法中正確的是

A. b質(zhì)點(diǎn)為振動加強(qiáng)點(diǎn)

B. c質(zhì)點(diǎn)為振動減弱點(diǎn)

C. 該時刻a質(zhì)點(diǎn)的振動位移不為0

D. d質(zhì)點(diǎn)既不振動加強(qiáng)也不振動減弱

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】二中物理老師駕駛一輛SUV汽車正以一定速度在平直公路上勻速行駛。經(jīng)過圖a所示的限速牌標(biāo)志為40 km/h的位置時，突然發(fā)現(xiàn)離它25.5m處停著一輛正在維修的小轎車時，該老師采取了緊急剎車措施，使汽車做勻減速直線運(yùn)動，結(jié)果還是與小轎車發(fā)生碰撞。處理事故的交警就是該老師以前的學(xué)生，交警用老師教給他的測定反應(yīng)時間的方法，對老師進(jìn)行了測試（如圖b），發(fā)現(xiàn)老師握住木尺時，木尺已經(jīng)自由下降了20cm，試通過計算幫助交警分析二中老師是否超速？（g取10m/s2）已知這種汽車急剎車時產(chǎn)生的加速度大小為5m/s2。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一列橫波在x軸上沿x軸正方向傳播，實線表示t=0時刻的波形圖，虛線是t= 0.2s時刻的波形圖，下列說法正確的是

A.質(zhì)點(diǎn)的振動周期一定是0. 8s

B.該波的波速可能是10m/s

C.t=0時刻，x=4m處的質(zhì)點(diǎn)振動方向向上

D.t=0.4s時刻，x=6m處的質(zhì)點(diǎn)恰好位于波峰

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國ETC聯(lián)網(wǎng)正式啟動運(yùn)行，ETC是電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)的簡稱．汽車分別通過ETC通道和人工收費(fèi)通道的流程如圖所示．假設(shè)汽車以v0=15m/s朝收費(fèi)站正常沿直線行駛，如果過ETC通道，需要在收費(fèi)線中心線前10m處正好勻減速至v=5m/s，勻速通過中心線后，再勻加速至v0正常行駛；如果過人工收費(fèi)通道，需要恰好在中心線處勻減速至零，經(jīng)過20s繳費(fèi)成功后，再啟動汽車勻加速至v0正常行駛．設(shè)汽車加速和減速過程中的加速度大小均為1m/s2，求：

（1）汽車過ETC通道時，從開始減速到恢復(fù)正常行駛過程中的位移大��；

（2）汽車過ETC通道比過人工收費(fèi)通道節(jié)省的時間是多少．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】繩OC與豎直方向成30°角，O為質(zhì)量不計的光滑滑輪，已知物體B重1000N，物體A重400N，物塊A和B均靜止．求：

（1）物體B所受地面的摩擦力和支持力分別為多大？

（2）OC繩的拉力為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是研究光電效應(yīng)的電路圖，K為光電管的陰極。用黃光照射K板時有光電子逸出，當(dāng)用紫光照射時，下列說法正確的是（）

A.向右移動變阻器，當(dāng)靈敏電流計示數(shù)剛剛減為零吋，光電管兩端的電壓稱為遏止電壓

B.靈敏電流計示數(shù)為零后，延長光束的照射時間，可能會在電路中重新形成光電流

C.單位時間內(nèi)金屬表面逸出的光電子數(shù)與入射光的強(qiáng)度有關(guān)

D.對于某種確定的金屬來說，光電子的最大初動能只與入射光的強(qiáng)度有關(guān)

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同步練習(xí)冊答案