一导热汽缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体。如图甲所示,汽缸水平横放时,缸内空气柱长为
。已知大气压强为
,环境温度为
,活塞横截面积为S,汽缸的质量
,不计活塞与汽缸之间的摩擦。现将气缸悬挂于空中,如图乙所示。求
(1)稳定后,汽缸内空气柱长度;
(2)汽缸悬在空中时,大气压强不变,环境温度缓慢地降至多少时能让活塞回到初始位置;
(3)第(2)小题过程中,若气体内能减少了
,此气体释放了多少热量。
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(1)稳定后,汽缸内空气柱长度;
(2)汽缸悬在空中时,大气压强不变,环境温度缓慢地降至多少时能让活塞回到初始位置;
(3)第(2)小题过程中,若气体内能减少了
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更新时间:2023-04-13 23:00:06
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解答题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】如图所示,内壁光滑、上端开口的固定汽缸竖直放置,内部横截面积为S,高度为 H .现用一质量为m厚度不计的活塞封闭一定量的气体,稳定时活塞所处位置A距汽缸底部的距离h.现对缸内气体加热,缸内气体温度上升至热力学温度为T时,活塞刚好上升到汽缸最高点,立即停止加热,缸内气体无泄露.已知外部的大气压强为
,当地重力加速度为 g .求:
(2)停止加热一段时间后,缸内气体恢复至原来的温度,此后保持缸内气体温度不变,将活塞缓慢拉离汽缸,至少应施加多大的拉力.
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(2)停止加热一段时间后,缸内气体恢复至原来的温度,此后保持缸内气体温度不变,将活塞缓慢拉离汽缸,至少应施加多大的拉力.
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐2】如图所示,竖直放置的汽缸内用活塞密封一定质量的理想气体。初始时,缸内气体的压强为1.5×105Pa,体积为600mL,温度为200K,活塞被缸内的卡扣托住。现缓慢升高缸内气体温度,当气体温度达到600K时,活塞对卡扣的压力恰好减为0,然后继续缓慢升高缸内气体温度到800K,整个过程气体吸收的热量为600J且未漏气,不计汽缸和活塞间的摩擦。求:
(1)缸内气体在温度为800K时的体积;
(2)整个过程气体内能的增加量。
(1)缸内气体在温度为800K时的体积;
(2)整个过程气体内能的增加量。
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐3】如图所示,在圆柱形汽缸中用具有质量的光滑导热活塞密闭有一定质量的理想气体,在汽缸底部开有一小孔,与U形水银管相连(U形水银管体积忽略不计),已知外界大气压为p0=75cmHg,室温t0=27℃,稳定后两边水银面的高度差为Δh=1.5cm,此时活塞离容器底部的高度为L=50cm。已知柱形容器横截面积S=0.01m2 , 75cmHg=1.0×105Pa,重力加速度g取10m/s2。
①求活塞的质量;
②使容器内温度降至零下63℃,求此时U形管两侧水银面的高度差和活塞离容器底部的高度L′。
①求活塞的质量;
②使容器内温度降至零下63℃,求此时U形管两侧水银面的高度差和活塞离容器底部的高度L′。
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐1】内壁光滑的导热汽缸固定在水平面上,用质量为的活塞密封一段长度为
的气体,活塞的横截面积为
。给活塞一个向左的初速度
,活塞向左移动了
,此时速度减为零.已知大气压强为
,不计密封气体温度的变化。求:
(1)活塞速度为零时,密封气体的压强;
(2)该过程放出的热量。
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适中
(0.65)
【推荐2】如图,封有一定质量理想气体的圆柱形汽缸竖直放置,汽缸的高度H=30cm,缸体内底面积S=200cm2,缸体质量M=10kg。弹簧下端固定在水平桌面上,上端连接活塞,当缸内量气体温度T0=280K时,缸内气体高h=20cm。现缓慢加热气体,使活塞最终恰好静止在缸口(未漏气),此过程中缸内气体吸收热量为Q=450J。已知大气压恒为p0=1×105Pa,重力加速度g=10m/s2,不计活塞质量、厚度及活塞与缸壁的摩擦,且汽缸底部及活塞表面始终保持水平。求:
(i)活塞最终静止在缸口时,缸内气体的温度;
(ii)加热过程中,缸内气体内能的增加量。
(i)活塞最终静止在缸口时,缸内气体的温度;
(ii)加热过程中,缸内气体内能的增加量。
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】某同学制作了一个简易温度计:如图,一根两端开口的玻璃管水平穿过玻璃瓶口处的橡皮塞,玻璃管内有一段长度可忽略的水银柱.当温度为T=280K时,水银柱刚好处在瓶口位置,此时该装置密封气体的体积V=480cm3.已知大气压强为p=1.0×105Pa,玻璃管内部横截面积为S=0.4cm2,瓶口外玻璃管的长度为L=48cm.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/3/23/1908339990913024/1909243240275968/STEM/716f14a7-14b0-4666-92cd-d0bc06c822eb.png?resizew=250)
(i)求该温度计能测量的最高温度;
(ii)假设水银柱从瓶口处缓慢移动到最右端的过程中,密封气体从外界吸收Q=7J热量,问在这一过程中该气体的内能如何变化,变化了多少.
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(i)求该温度计能测量的最高温度;
(ii)假设水银柱从瓶口处缓慢移动到最右端的过程中,密封气体从外界吸收Q=7J热量,问在这一过程中该气体的内能如何变化,变化了多少.
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】如图所示,质量60kg的人站在水平地面上,通过定滑轮和绳子(不计其摩擦和绳子质量)竖直向上提起质量为10kg的货物.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/7/2113451580186624/2115025388847105/STEM/fb097bbd-1ebd-4fa4-a38d-cc7414a37155.png?resizew=71)
(1)货物以a1=2m/s2匀加速上升,人对地面压力多大?
(2)货物匀加速上升时,其最大加速度为多大?
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(1)货物以a1=2m/s2匀加速上升,人对地面压力多大?
(2)货物匀加速上升时,其最大加速度为多大?
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适中
(0.65)
【推荐2】如图所示,质量为
的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为 O,轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为
的物体乙相连,当轻绳OA与竖直方向的夹角
,物体乙恰好处于静止状态。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2。试求:
(1)轻绳OA的拉力;
(2)物体乙与地面间的动摩擦因数µ。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/060d78e113d1619fe31e5e17deac618b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2af3a4c2367ea81c6b10def3586ed922.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/67e696de930676f7a5b4b7be984ce400.png)
(1)轻绳OA的拉力;
(2)物体乙与地面间的动摩擦因数µ。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/1/28/2386794922582016/2386957857865728/STEM/2bc14635-cbd0-456e-8449-f3cdb702ab63.png?resizew=174)
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】如图所示,一导热性良好的汽缸,水平放置固定在地面上,总体积为V,长度为L,正中间有一厚度不计的活塞,用外力作用在活塞上使活塞恰好处于平衡状态,汽缸的右端一小孔用细软的导管与玻璃管的下端相连,导管内气体的体积不计。玻璃管的总长度为
,上端开口,横截面积为S,中部有一段长度为
的水银柱,且水银柱与玻璃管底面间的距离为h。忽略活塞与汽缸壁间的摩擦,已知水银的密度为ρ,重力加速度为g,外界大气压为
,环境温度为
。
(i)求外力F的大小。
(ii)撤去外力F,若要保持水银柱的位置不变,应使环境温度升高为
,则
等于多少?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/15752847ab476edec45450680887baa8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dd0dd294f8053b5a82d808ee00f924c2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3606c4a853a6a34cb7f33bea81b15a1f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/635ccd929471d564cc9d2d96266b34d1.png)
(i)求外力F的大小。
(ii)撤去外力F,若要保持水银柱的位置不变,应使环境温度升高为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a724b59c890095baa5cb73e267c44.png)
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