图甲为一气压升降椅,其简要原理图如图乙所示,椅面和底盘间有一个开口向上,导热性能良好的汽缸,汽缸内封闭有压强为p0,体积为V0的理想气体,某同学坐上座椅后,座椅连带活塞缓慢下降,气体被压缩,最终静止时气体体积为
。已知活塞截面积为S,与汽缸间摩擦不计,环境温度不变,汽缸不漏气。重力加速度为g。求:
(1)该同学坐上稳定后,汽缸内气体的压强p;
(2)该同学的质量m。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d8516d7e3e4f1200fe9b264aef295123.png)
(1)该同学坐上稳定后,汽缸内气体的压强p;
(2)该同学的质量m。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/1/2754723749093376/2754974950604800/STEM/5a88002d-6e60-4139-854a-178980a07fbe.png?resizew=253)
更新时间:2021-07-01 18:33:47
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【知识点】 应用波意耳定律解决实际问题
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解答题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】2021年11月8日,王亚平身穿我国自主研发的舱外航天服“走出”太空舱,成为我国第一位在太空“漫步”的女性。舱外航天服有一定伸缩性,能封闭一定的气体,提供人体生存的气压。王亚平先在节点舱(出舱前的气闸舱)穿上舱外航天服,航天服内密闭气体的体积约为
,压强
,温度
。她穿好航天服后,需要把节点舱的气压不断降低,以便打开舱门。
(1)若节点舱气压降低到能打开舱门时,航天服内气体体积膨胀到
,温度变为
,求此时航天服内气体压强
;
(2)为便于舱外活动,宇航员出舱前将一部分气体缓慢放出,使航天服内气压降到
。假设释放气体过程中温度不变,航天服内气体体积变为
,求航天服需要放出的气体与原来航天服内气体的质量比。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6b7b403af763eb796d93b852ecf21644.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b4bc1cad95b984dfbc9b587073dc8990.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c7521d8532187195235afc273d0f0ab3.png)
(1)若节点舱气压降低到能打开舱门时,航天服内气体体积膨胀到
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fc2db3e04ef39bfe3e4d364178113765.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/adad9633b73dfbbb3d84b4f15979e99e.png)
(2)为便于舱外活动,宇航员出舱前将一部分气体缓慢放出,使航天服内气压降到
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fce1cf2b9577fd625df9fddefd1bd229.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/4/2972236817604608/2972385157357568/STEM/d2196325-60d0-4e81-a292-077c6b3ba4ed.png?resizew=145)
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适中
(0.65)
【推荐2】如图所示,厚度不计、高h=90cm、截面积S=20cm2且导热良好的汽缸置于水平地面上,用厚度不计的轻质活塞封闭了一定量的理想气体,此时气柱长度l0=60cm,现将质量m=4kg的物块轻放于活塞上,最终活塞重新达到平衡状态.已知活塞与汽缸间接触光滑,外界大气压强p0=1×105Pa,环境温度始终不变,重力加速度g=10m/s2,求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/6/5/1960731902926848/1963357773111296/STEM/db86856551b64cdaa73314115315fb00.png?resizew=143)
(ⅰ)活塞因放置物块而下降的距离;
(ⅱ)现通过气阀缓慢向汽缸内充气,每次充入0.18L压强为1×105Pa的气体,若要活塞不滑出汽缸,则最多可充气多少次.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/6/5/1960731902926848/1963357773111296/STEM/db86856551b64cdaa73314115315fb00.png?resizew=143)
(ⅰ)活塞因放置物块而下降的距离;
(ⅱ)现通过气阀缓慢向汽缸内充气,每次充入0.18L压强为1×105Pa的气体,若要活塞不滑出汽缸,则最多可充气多少次.
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解答题
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】上海新冠疫情期间,医疗物资紧缺,需要从北方调用大批大钢瓶氧气,每个大钢瓶的容积为
,在北方时测得大钢瓶内氧气压强为
,温度为
,长途运输到上海方舱医院检测时测得大钢瓶内氧气压强
。在方舱医院实际使用时,先用抽气机给真空小钢瓶缓慢分装,然后供病人使用,小钢瓶容积为
,分装后每个小钢瓶内氧气压强为
,要求大钢瓶内压强降到
的临界压强时就停止分装。不计运输过程中和分装过程中氧气的泄漏,分装过程中温度保持不变。求:
(1)在上海检测时钢瓶所处环境温度为多少摄氏度;
(2)一大钢瓶可分装多少小瓶供病人使用;
(3)为充分利用氧气,现用大钢瓶中剩余的压强为
的氧气继续给真空小钢瓶充气;但不用抽气机,直接用导管连接,经过一段时间后,小钢瓶与大钢瓶压强相等,紧接着更换下一个真空小钢瓶,直到大钢瓶的压强小于
,问第3个小钢瓶的氧气质量与压强为
的大钢瓶的氧气质量之比是多少?(此过程环境温度不变)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/412e5b102baefec3e101e7271f0a0f02.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/63c39e3a7338b9e1bf8a2682f6f66742.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/556365fc298d4fe82bfaeefab2025eb7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b5c571a206c3f2e39f5526be8880e17.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/278a5947b5e19338d9a498f82bd3d406.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/825444b2e027184beba63a962b65492c.png)
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(1)在上海检测时钢瓶所处环境温度为多少摄氏度;
(2)一大钢瓶可分装多少小瓶供病人使用;
(3)为充分利用氧气,现用大钢瓶中剩余的压强为
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