【題目】如圖所示,一固定的豎直汽缸由一大一小兩個同軸圓筒組成,兩圓筒中各有一個活塞。已知大活塞的質(zhì)量為m1=3.0kg。橫截面積為S1=40.0cm2;小活塞的質(zhì)量為m2=1.0kg。橫截面積為S2=20.0cm2,兩活塞用剛性輕桿連接,間距保持為L=20.0cm,汽缸外大氣的壓強(qiáng)為p0=1.00×105Pa,溫度為T=300 K。初始時大活塞與大圓筒底部相距。兩活塞間封閉氣體的溫度為T1=600K,F(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降,活塞緩慢下移。忽略兩活塞與汽缸壁之間的摩擦,重力加速度g大小取10 m/s2。求:

i)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間,缸內(nèi)封閉氣體的溫度;

ii)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時,缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)。

【答案】i400K;(ii9×104Pa

【解析】

i)由題義可知,氣體發(fā)生等壓變化

T2=400K

ii)∵T2>T溫度繼續(xù)下降時活塞不動,由活塞受力平衡得

p1S2+(m1+m2)g+p0S1=p0S2+p1S1

解得

p1=1.2×105Pa

氣體發(fā)生等容變化

解得缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)

p=9×104Pa

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】多選法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象之后,又發(fā)明了世界上第一臺發(fā)電機(jī)──法拉第圓盤發(fā)電機(jī),揭開了人類將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能并進(jìn)行應(yīng)用的序幕法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的原理如圖所示,將一個圓形金屬盤放置在電磁鐵的兩個磁極之間,并使盤面與磁感線垂直,盤的邊緣附近和中心分別裝有與金屬盤接觸良好的電刷A、B,兩電刷與靈敏電流計(jì)相連當(dāng)金屬盤繞中心軸按圖示方向轉(zhuǎn)動時,則

A電刷B的電勢高于電刷A的電勢

B若僅將滑動變阻器滑動頭向左滑,靈敏電流計(jì)的示數(shù)將變大

C若僅將電刷A向盤邊緣移動,使電刷A、B之間距離增大,靈敏電流計(jì)的示數(shù)將變大

D金屬盤轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速越大,維持其做勻速轉(zhuǎn)動所需外力做功的功率越小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn),圖甲為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖(交流電的頻率為50 Hz)。

1)圖乙為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為________m/s2(保留兩位有效數(shù)字)。

2)保持小車質(zhì)量不變,改變砂和砂桶質(zhì)量,該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線,如圖所示。該圖線不通過原點(diǎn),請你分析其主要原因是__________________________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為3.0kg的空木箱,放置在水平地面上,沿水平方向施加拉力,當(dāng)拉力F1=8.0N時,木箱靜止;當(dāng)拉力F2=12N時,木箱做勻速運(yùn)動,g=10m/s2求:

(1)木箱與地面間的動摩擦因數(shù);

(2)木箱在8.0N的拉力作用下受到的摩擦力的大;

(3)木箱在14.0N水平拉力作用下,受到的摩擦力的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室使用打點(diǎn)計(jì)時器:

1)電磁打點(diǎn)計(jì)時器和電火花打點(diǎn)計(jì)時器所使用的是______電源(填 交流 直流),電火花打點(diǎn)計(jì)時器的工作電壓是___________V。

2)如研究物體作自由落體運(yùn)動的實(shí)驗(yàn),有下列器材可供選擇:鐵架臺、重錘、電火花打點(diǎn)計(jì)時器及碳粉、紙帶若干、220V交流電源、天平、秒表。其中不必要的兩種器材是:________,缺少的一種器材是:______________

3)在測定勻變速直線運(yùn)動的加速度實(shí)驗(yàn)中:如圖,是一次實(shí)驗(yàn)中記錄小車運(yùn)動情況的紙帶,圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰記數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為,該小車運(yùn)動的加速度a=____,計(jì)數(shù)點(diǎn)D的瞬時速度______m/s.(保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩車在同一平直公路上,從同一位置沿相同方向做直線運(yùn)動,它們運(yùn)動的速度v與時間t的關(guān)系圖象如圖所示. 對甲、乙兩車運(yùn)動情況的分析,下列結(jié)論正確的是( )

A.乙車運(yùn)動的加速度大于甲車運(yùn)動的加速度

B.t1 s時刻,乙車剛運(yùn)動,此時兩車相距最遠(yuǎn)

C.t2 s時刻,甲、乙兩車相距最遠(yuǎn)

D.t2 s時刻,甲、乙兩車相遇

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,矩形閉合導(dǎo)體線框在勻強(qiáng)磁場上方,由不同高度靜止釋放,用t1、t2分別表示線框ab邊和cd邊剛進(jìn)入磁場的時刻。線框下落過程形狀不變,ab邊始終保持與磁場水平邊界線OO平行,線框平面與磁場方向垂直。設(shè)OO下方磁場區(qū)域足夠大,不計(jì)空氣阻力影響,則下列圖像不可能反映線框下落過程中速度v隨時間t變化的規(guī)律( )

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩車在平直公路上比賽,某一時刻,乙車在甲車前方L111 m處,乙車速度v60 m/s,甲車速度v50 m/s,此時乙車離終點(diǎn)線尚有L2600 m,如圖所示.若甲車加速運(yùn)動,加速度a2 m/s2,乙車速度不變,不計(jì)車長,求:

1)經(jīng)過多長時間甲、乙兩車間距離最大,最大距離是多少?

2)到達(dá)終點(diǎn)時甲車能否超過乙車?

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