【題目】絕熱氣缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，一厚度不計(jì)的絕熱活塞把氣體分成體積相等的M、N兩部分．氣缸內(nèi)壁光滑，絕熱活塞可在氣缸內(nèi)自由滑動(dòng)。已知兩部分氣體的初始溫度均為T0，M內(nèi)氣體的初始?jí)簭?qiáng)為p0，重力加速度為g，絕熱活塞的橫截面積為S，質(zhì)量為m=．現(xiàn)把M、N兩部分倒置，問：

（1）倒置前N內(nèi)氣體壓強(qiáng)大小為多少？

（2）倒置后如圖（b），通過電熱絲加熱M內(nèi)的氣體一段時(shí)間，若仍要使兩部分氣體體積相等，則M內(nèi)氣體的溫度需達(dá)到多少？

【答案】（1）p1=3p0；（2）T1=5T0

【解析】

(1)倒置前N內(nèi)氣體壓強(qiáng)大小為p1，對(duì)活塞受力分析，由衡條件可得

p0S+mg=p1S

解得

p1=3p0

(2)MN兩部分倒置后，對(duì)N內(nèi)氣體，根據(jù)熱力學(xué)第一定律

由于N氣體體積不變，W=0；由于絕熱，Q=0，故N內(nèi)氣體內(nèi)能增加量，倒置后N內(nèi)氣體溫度不變。

倒置前后，N內(nèi)氣體體積和溫度不變，由理想氣體狀態(tài)方程可知，倒置后N內(nèi)氣體壓強(qiáng)也不變

p2=p1=3p0

設(shè)倒置后M內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p3、溫度為T1。對(duì)活塞受力分析，由平衡條件可得

p2S+mg=p3S

解得

p3=5p0

倒置加熱后M內(nèi)氣體體積不變。由查理定律得

解得

T1=5T0

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用圖示電路觀察3個(gè)小燈泡的亮度變化和兩個(gè)電壓表的示數(shù)變化情況，其中電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，如果燈L2因故障突然熄滅，電壓表V1示數(shù)變化的絕對(duì)值為△U1，電壓表V2示數(shù)變化的絕對(duì)值為△U2，則以下說法中可能正確的是（　�。�

A.L1變暗，L3變亮，△U1<△U2

B.L1變暗，L3變亮，△U1>△U2

C.L1變亮，L3變暗，△U1>△U2

D.L1變亮，L3變暗，△U1<△U2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)疫情期間在家學(xué)習(xí)時(shí)，利用彈簧和塑料管自制了一彈射裝置，該裝置將小球貼近桌面斜向上射出，欲擊中桌面上的目標(biāo)A點(diǎn)．如圖所示，第一次小球落點(diǎn)在目標(biāo)A的右側(cè)，第二次調(diào)整小球的發(fā)射方向后恰好擊中目標(biāo)。忽略空氣阻力的影響，兩次小球發(fā)射速度大小相等，下列說法正確的是（　�。�

A.兩次小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等

B.第一次小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短

C.第二次小球落到桌面速度較大

D.兩次小球落到桌面速度相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一固定點(diǎn)O，用一根長度為的絕緣細(xì)線把質(zhì)量為，帶有正電荷的金屬小球懸掛在O點(diǎn)，小球靜止在B點(diǎn)時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角為。現(xiàn)將小球拉至位置A使細(xì)線水平后由靜止釋放。求:

(1)小球運(yùn)動(dòng)通過最低點(diǎn)C時(shí)的速度大��；

(2)小球通過最低點(diǎn)C時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力大��；

(3)如果要使小球能繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，則在A點(diǎn)時(shí)沿垂直于OA方向上施加給小球的初速度的大小范圍。(取，)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B輪通過皮帶傳動(dòng)，A、C輪通過摩擦傳動(dòng)，半徑RA=2RB=3RC，各接觸面均不打滑，則A、B、C三個(gè)輪的邊緣點(diǎn)的線速度和角速度之比分別為（　�。�

A.vA：vB：vC=1：2：3，ωA：ωB：ωC=3：2：1

B. vA：vB：vC =1：1：1，ωA：ωB：ωC =2：3：6

C. vA：vB：vC =1：1：1，ωA：ωB：ωC =1：2：3

D. vA：vB：vC =3：2：1，ωA：ωB：ωC =1：1：1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2019年11月23日8時(shí)55分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號(hào)“乙運(yùn)載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第50、51顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。兩顆衛(wèi)星均屬于中圓軌道衛(wèi)星，是我國的“北斗三號(hào)”系統(tǒng)的組網(wǎng)衛(wèi)星。這兩顆衛(wèi)星的中圓軌道是一種周期為12小時(shí)，軌道面與赤道平面夾角為的圓軌道。是經(jīng)過GPS和GLONASS運(yùn)行證明性能優(yōu)良的全球?qū)Ш叫l(wèi)星軌道。關(guān)于這兩顆衛(wèi)星，下列說法正確的是（　�。�

A.這兩顆衛(wèi)星的動(dòng)能一定相同

B.這兩顆衛(wèi)星繞地心運(yùn)動(dòng)的角速度是長城隨地球自轉(zhuǎn)角速度的4倍

C.這兩顆衛(wèi)星的軌道半徑是同步衛(wèi)星軌道半徑的

D.其中一顆衛(wèi)星每天會(huì)經(jīng)過赤道正上方2次

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，并始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將質(zhì)量為m的某物塊由靜止釋放在傳送帶上的左端，過一會(huì)兒物塊能保持與傳送帶相對(duì)靜止，設(shè)物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，對(duì)于這一過程，下列說法錯(cuò)誤的是（　�。�

A. 摩擦力對(duì)物塊做的功為0.5mv2

B. 物塊對(duì)傳送帶做功為0.5mv2

C. 系統(tǒng)摩擦生熱為0.5mv2

D. 電動(dòng)機(jī)多做的功為mv2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，軸、y軸和直線將x=L平面劃分成多個(gè)區(qū)域。其中I區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的電場(chǎng)，II區(qū)域存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，III區(qū)域存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，II、III區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同。質(zhì)量為m、電量為q的粒子從P點(diǎn)（－L，y）以垂直于電場(chǎng)方向、大小為v0的速度出發(fā)，先后經(jīng)O點(diǎn)（0，0）、M點(diǎn)（L，0）到達(dá)N點(diǎn)（L，－L），N點(diǎn)位于磁場(chǎng)分界線處。已知粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)了，不計(jì)粒子的重力，回答下面問題。

(1)求帶電粒子在電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)過程中電場(chǎng)力的沖量；

(2)若粒子從P點(diǎn)出發(fā)依次通過O點(diǎn)、M點(diǎn)并于M點(diǎn)第一次射出磁場(chǎng)分界線后到達(dá)N點(diǎn)，則粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少？

(3)粒子到達(dá)N點(diǎn)時(shí)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的路程為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輛值勤的警車停在公路邊，當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以v1=10m/s的速度勻速行駛的貨車嚴(yán)重超載時(shí)，決定前去追趕，經(jīng)過t0=5.5s后警車發(fā)動(dòng)起來，并以a=2.5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，但警車的行駛速度必須控制在25m/s以內(nèi)。問：

(1)通過計(jì)算分析，在警車追趕貨車的過程中，兩車的距離如何變化？

(2)警車發(fā)動(dòng)后要多長時(shí)間才能追上貨車？

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