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5.如圖所示,上端開口的光滑圓柱形氣缸豎直放置,氣缸高100cm,截面積為40cm2的活塞將一定質(zhì)量的氣體封閉在氣缸內(nèi).在氣缸內(nèi)距缸底60cm處設(shè)有a、b兩卡環(huán),使活塞只能向上滑動.開始時活塞擱在a、b上,缸內(nèi)氣體的壓強等于大氣壓強p0(p0=1.0×105Pa),溫度為300K.現(xiàn)緩慢加熱缸內(nèi)氣體,當溫度為330K,活塞恰好離開a、b兩卡環(huán).求:
(1)活塞的質(zhì)量;
(2)若現(xiàn)在緩慢將氣缸倒置開口向下,要使活塞剛好到達氣缸開口處,氣體的溫度應(yīng)為多少.

分析 (1)氣體經(jīng)歷等容變化過程,根據(jù)查理定律列式求解活塞的質(zhì)量;
(2)根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程列式求解即可.

解答 解:(1)氣體的狀態(tài)參量為:T1=300K,P1=1.0×105Pa;
T2=330K,P2=(1.0×105+mg40×104)Pa;
氣體做等容變化,則有:P2T2=P1T1;
代入數(shù)據(jù)得:m=4kg;
(2)開始時刻氣體壓強P1=1.0×105Pa,體積V1=hS=2.4×10-3m3;
倒置后壓強:p3=P0-GS=(1.0×105-mg40×104)Pa=0.9×105Pa,體積V3=100×40cm3=4×10-3m3;
氣體做等容變化,理想氣體狀態(tài)方程:P1V1T1=P2V2T2;
代入數(shù)據(jù),有:105×2.4×103273=0.9×105×4×103T3;
解得:T3=450K;
答:(1)活塞的質(zhì)量為4kg;
(2)若現(xiàn)在緩慢將氣缸倒置開口向下,要使活塞剛好到達氣缸開口處,氣體的溫度應(yīng)為450K.

點評 本題關(guān)鍵是通過對活塞受力分析得到封閉氣體的壓強,然后對封閉氣體靈活選擇氣體實驗定律或理想氣體狀態(tài)方程列式求解,不難.

練習(xí)冊系列答案
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4.如圖所示,光滑水平面上,一輕彈簧的兩端分別與質(zhì)量為2m、3m的B、C兩物體固定連接,以共同速度v0向右運動,另一質(zhì)量為m的小物塊A以速度v0向左運動,與B發(fā)生碰撞后粘合.已知相互作用過程中彈簧都在彈性限度內(nèi).求彈簧第一次被壓縮至最短時彈簧的彈性勢能.

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5.一質(zhì)量m=1kg的小球從h=5m高的地方以速度v0=10m/s水平拋出,落地時動量大小為102kg•m/s,此過程中小球動量的變化量大小為10kg•m/s,方向為豎直向下.

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2.在水平路面上,有一輛以36km/h的速度行駛的客車,在車廂后座有一位乘客甲,把一個質(zhì)量為4kg的行李以相對客車5m/s速度拋給前方座位另一位乘客乙,則行李的動能是(  )
A.500JB.200JC.450JD.900J

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9.如圖,M、N為兩個有一定質(zhì)量里的載流超導(dǎo)線圈,M放置在水平桌面上,N懸停于M正上方,若重力加速度增大,使得N向下運動,則下列說法正確的是( �。�
A.線圈M和N中的電流繞行方向相反B.線圈N受到的作用力減小
C.線圈M中的電流增大D.線圈M對桌面正壓力減小

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10.山地滑雪是人們喜愛的一種體育運動,如圖,滑雪坡由AB和BC組成,AB是傾角θ=37°的斜坡,BC是半徑R=10m的圓弧面,圓弧面和斜面相切與B點,與水平面相切與C點,臺階CD的高度H=0.8m,與傾角也為37°的足夠長斜坡DE相連,運動員(連同裝備)從A點由靜止滑下,通過C點后飛落到斜坡DE上,軌道摩擦和空氣阻力都忽略不計,g取10m/s2,cos37°=0.8
(1)當h=3m時,求運動員滑到C點時的速度大��;
(2)接(1)小題,求運動員從C點飛出后落在斜坡上的位置(寫出落點到D點的距離);
(3)改變h,測得運動員在圓周最低點C處的支持力FN與h的變化關(guān)系圖如圖乙所示,求在h=3m情況下運動員受到的支持力大�。�

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

17.一物體的質(zhì)量為2kg,此物體豎直下落,以10m/s速度碰到水泥地面上,隨后又以8m/s的速度反彈.若取豎直向上為正方向,相碰過程中小球動量的變化量大小是36kgm/s.方向為豎直向上.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.一物體做直線運動的速度-時間圖象如圖所示,下列關(guān)于物體運動的說法中正確的是( �。�
A.物體做勻變速直線運動
B.t1時刻,物體運動的速度方向發(fā)生改變
C.t1時刻,物體離出發(fā)點最遠
D.t1-t2時間內(nèi),物體的加速度不變

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15.如圖所示,一半徑為R=2m的圓環(huán),以豎直的直徑AB為軸勻速轉(zhuǎn)動,環(huán)上有M、N兩點,M點與圓心連線與AB夾角為60°,N點與圓心的連線與AB夾角為30°,M、N兩點的角速度之比為ωM:ωN=1:1,線速度之比為vM:vN=3:1.

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