分析 (1)汽缸豎直放置時,根據活塞受力平衡求出氣缸內氣體的壓強,根據理想氣體狀態(tài)方程或氣體實驗定律求最終靜止時活塞距汽缸底部的距離
(2)由第(1)問結果知,活塞最終沒有到達汽缸頂部卡環(huán)處,升溫過程中發(fā)生等壓變化,根據蓋-呂薩克定律求出活塞剛到卡環(huán)處的溫度.
解答 解:(Ⅰ)氣缸豎直放置時,封閉氣體的壓強:p1=p0+mgS
解得:p1=1.2×105pa
氣缸水平放置時,假設活塞最終靜止在距離氣缸底部l處,此時封閉氣體的壓強:
p2=p0=1.0×105pa
根據理想氣體狀態(tài)方程有:p1V1T1=p2V2T2
將p1=1.2×105pa、T2=300K、V1=10S,p2=1.0×105pa、T2=T1=300K、V2=xS
代入得:l=1.2l0=24cm<L=30cm
(Ⅱ)活塞最終沒有到達氣缸頂部卡環(huán)處.為使活塞到達卡環(huán),設需將氣缸內氣體的溫度緩緩升高到T3.氣缸內氣體的溫度緩緩升高的過程為等壓過程,由蓋•呂薩克定律有:V3T3=V2T2
將V2=xS、T2=300K、V3=LS代入得:
T3=375K
答:(I)活塞最終靜止在距離氣缸底部24cm
(II)若活塞最終沒有到達氣缸頂部卡環(huán)處,為使活塞到達卡環(huán),需將氣缸內氣體的溫度緩緩升高到375K
點評 本題關鍵是通過對活塞受力分析得到封閉氣體的壓強,然后對封閉氣體靈活選擇氣體實驗定律或理想氣體狀態(tài)方程列式求解
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 兩小球飛行的時間之比為\sqrt{tanθ} | B. | 兩小球飛行的時間之比為tanθ | ||
C. | 兩小球的初速度之比為\sqrt{{tan}^{3}θ} | D. | 兩小球的初速度之比為\sqrt{{cot}^{3}θ} |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | B對A的合力做負功 | B. | B對A的支持力做負功 | ||
C. | B對A的摩擦力不做功 | D. | B對A的摩擦力做負功 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 物體的高度一定升高了 | |
B. | 物體的重力勢能一定減少了40J | |
C. | 物體重力勢能的改變量不一定等于40J | |
D. | 物體克服重力做了40J的功 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 物塊a的機械能守恒 | |
B. | 物塊a的重力勢能的增加量等于b的重力勢能減少量 | |
C. | 物塊b的機械能增加 | |
D. | 物塊b的重力勢能的減少量大于它的動能增加量 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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