【題目】內(nèi)壁光滑上小下大的圓柱形薄壁氣缸豎直放置,上下氣缸的橫截面積分別為S1=40cm2、S2=80cm2,上下氣缸的高度分別為h=80cm、H=100cm。質(zhì)量為m=8kg的薄活塞將0.5mol氫氣(H2的摩爾質(zhì)量為2g/mol)封閉在氣缸內(nèi),活塞靜止在管口,如圖所示。已知?dú)錃獾亩ㄈ荼葻崛?/span>Cv為10.21kJ/(kgK),外界大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,g取10m/s2。定容比熱容Cv是指單位質(zhì)量的氣體在容積不變的條件下,溫度升高或降低1K所吸收或放出的熱量。保持缸內(nèi)氣體溫度為35℃不變,用豎直外力緩慢向下推活塞,當(dāng)活塞恰推至上氣缸底部時(shí),外力大小為F。求：

（1）求F的大小;

（2）隨后在逐漸減小豎直外力的同時(shí)改變缸內(nèi)氣體溫度,使活塞位置保持不變，直至外力恰為0。求這一過(guò)程中氣體內(nèi)能的變化量為多少?(結(jié)果保留三位有效數(shù))。

【答案】①192N ②898J

【解析】

（1）溫度不變，初始?jí)簭?qiáng)：

初始體積

當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到小氣缸底部時(shí)，氣體體積.

由玻意爾定律得.

對(duì)活塞受力分析可知：.

解得：F=192N..

（2）體積不變；改變溫度之后氣體的壓強(qiáng)為p3，p3=p1=1.20×105Pa

設(shè)此時(shí)溫度為T3，初始溫度為T1=35+273=308K.

由蓋-呂薩克定律得解得T3=220K

溫度降低放出熱量KJ≈898J.

根據(jù)得氣體內(nèi)能的變化量為898J.

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】下述說(shuō)法正確的是（ ）

A. 根據(jù)E = F/q，可知電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與電場(chǎng)力成正比

B. 根據(jù)E = kQ/r2，可知點(diǎn)電荷電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與該點(diǎn)電荷的電量Q成正比

C. 根據(jù)庫(kù)侖定律表達(dá)式，當(dāng)兩電荷之間的距離r→0時(shí)，兩電荷之間的庫(kù)侖力F→∞

D. 帶電荷量Q和3Q的點(diǎn)電荷A、B相互作用時(shí)，B受到的靜電力是A受到的靜電力的3倍．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，開(kāi)口向上豎直放置的內(nèi)壁光滑絕熱氣缸，氣缸下面有加熱裝置。開(kāi)始時(shí)整個(gè)裝置處于平衡狀態(tài)，缸內(nèi)理想氣體Ⅰ、Ⅱ兩部分高度均為，溫度比為。已知話塞A導(dǎo)熱、B絕熱，A、B質(zhì)量均為m、橫截面積為S，外界大氣強(qiáng)為保持不變，環(huán)境溫度保持不變。現(xiàn)對(duì)氣體Ⅱ緩慢加熱，當(dāng)A上開(kāi)h時(shí)停止加熱，求：

①此時(shí)氣體的溫度；

②若在活塞A上逐漸添加鐵砂，當(dāng)鐵砂質(zhì)量等于m時(shí)，氣體Ⅰ的高度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】隨著科技的發(fā)展，人類(lèi)的腳步已經(jīng)踏入太空，并不斷的向太空發(fā)射人造衛(wèi)星以探索地球和太空的奧秘。右圖所示：圍繞地球旋轉(zhuǎn)的兩顆人造地球衛(wèi)星，他們繞地球旋轉(zhuǎn)的角速度分別為、，關(guān)于他們的運(yùn)動(dòng)說(shuō)法正確的是（　　）

A.衛(wèi)星1繞地球旋轉(zhuǎn)的周期大于衛(wèi)星2

B.衛(wèi)星1繞地球旋轉(zhuǎn)的角速度大于衛(wèi)星2

C.想要衛(wèi)星1變軌到衛(wèi)星2的軌道，只需沿衛(wèi)星1的速度反方向噴火減速即可

D.若某一時(shí)刻衛(wèi)星1、2以及地心處在同一直線上，我們說(shuō)此時(shí)兩顆衛(wèi)星距離最近。從此時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，兩衛(wèi)星要再次達(dá)到距離最近，需要時(shí)間為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一質(zhì)量m＝0.5kg的滑塊以一定的初速度沖上一傾角θ=37°足夠長(zhǎng)的斜面，某同學(xué)利用傳感器測(cè)出了滑塊沖上斜面過(guò)程中多個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度，并用計(jì)算機(jī)做出了小物塊上滑過(guò)程的v-t圖象，如圖所示.（最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：

（1）滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（2）返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能的大小.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，物體甲放置在水平地面上，通過(guò)跨過(guò)定滑輪的輕繩與小球乙相連，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)�，F(xiàn)對(duì)小球乙施加一個(gè)水平力F，使小球乙緩慢上升一小段距離，整個(gè)過(guò)程中物體甲保持靜止，甲受到地面的摩擦力為f，則該過(guò)程中

A. f變小，F變大B. f變小，F變小

C. f變大，F變小D. f變大，F變大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2018年12月8日，嫦娥四號(hào)發(fā)射升空。將實(shí)現(xiàn)人類(lèi)歷史上首次月球背面登月。隨著嫦娥奔月夢(mèng)想的實(shí)現(xiàn)，我國(guó)不斷刷新深空探測(cè)的中國(guó)高度。嫦娥衛(wèi)星整個(gè)飛行過(guò)程可分為三個(gè)軌道段：繞地飛行調(diào)相軌道段、地月轉(zhuǎn)移軌道段、繞月飛行軌道段我們用如圖所示的模型來(lái)簡(jiǎn)化描繪嫦娥衛(wèi)星飛行過(guò)程，假設(shè)調(diào)相軌道和繞月軌道的半長(zhǎng)軸分別為a、b，公轉(zhuǎn)周期分別為T1、T2．關(guān)于嫦娥衛(wèi)星的飛行過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.

B. 嫦娥衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行的速度應(yīng)大于11.2km/s

C. 從調(diào)相軌道切入到地月轉(zhuǎn)移軌道時(shí)，衛(wèi)星在P點(diǎn)必須減速

D. 從地月轉(zhuǎn)移軌道切入到繞月軌道時(shí)，衛(wèi)星在Q點(diǎn)必須減速

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，是某科技小組制做的嫦娥四號(hào)模擬裝置示意圖，用來(lái)演示嫦娥四號(hào)空中懸停和著陸后的分離過(guò)程，它由著陸器和巡視器兩部分組成，其中著陸器內(nèi)部有噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，底部有噴氣孔，在連接巡視器的一側(cè)有彈射器。演示過(guò)程：先讓發(fā)動(dòng)機(jī)豎直向下噴氣，使整個(gè)裝置豎直上升至某個(gè)位置處于懸停狀態(tài)，然后讓裝置慢慢下落到水平面上，再啟動(dòng)彈射器使著陸器和巡視器瞬間分離，向相反方向做減速直線運(yùn)動(dòng)。若兩者均停止運(yùn)動(dòng)時(shí)相距為L，著陸器（含彈射器）和巡視器的質(zhì)量分別為M和m，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度為g，發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣著陸器口截面積為S，噴出氣體的密度為p；不計(jì)噴出氣體巡視器對(duì)整體質(zhì)量的影響。求

（1）整個(gè)裝置懸停時(shí)受到的豎直向上的作用力和噴出氣體的速度；

（2）巡視器在水平面上滑動(dòng)的位移大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】冥王星與其附近的另一星體卡戎可視為雙星系統(tǒng)，質(zhì)量比約為7：1，同時(shí)繞它們連線上某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由此可知，冥王星繞O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的（　�。�

A.軌道半徑約為卡戎的

B.加速度大小約為卡戎的

C.向心力大小約為卡戎的倍

D.向心力大小約為卡戎的7倍

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同步練習(xí)冊(cè)答案