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精英家教网如图所示是一个油气田构造示意图.A处有一个废井管,横截面积为S,高为h,下端有一段质量为m的岩芯封住井管,设原来井中B处油气压强为p0(与外界相同),温度为27℃,在地热作用下,B处温度突然升高到127℃,岩芯在高压作用下向上喷射,试估算岩芯能射出的高度?(忽略一切阻力)
分析:可将B处的气体看成理想气体,当温度升高时可把气体状态变化简化为等容过程;岩芯喷射过程中忽略气体体积的变化,因而认为气体的压力不变,从而将岩芯的上升运动看作匀加速运动;一旦岩芯离开井口,将岩芯的上升处理成竖直上抛.
解答:解:1、等容升温
P0
T0
=
P
T

P=
T
T0
P0
------------------①
2、岩芯沿井管匀加速上升pS-p0S-mg=ma-------②
 a=
T
T0
P0S-P0S-mg
m
------------③
由运动学可知   vt=
2ah
------------④
3、岩芯竖直上抛的高度  H=
vt2
2g
---------⑤
将③④代入⑤式,可得 H=
h(
400
300
P0S-P0S-mg)
mg
=
hP0S
3mg
-h

答:岩芯射出的高度为
hP0S
3mg
-h
点评:本题把气体的变化、牛顿第二定律和竖直上抛运动综合了起来,题型比较新颖,是一道好题,但对综合能力要求较高,有一定的难度.
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科目:高中物理 来源:虹口区二模 题型:问答题

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科目:高中物理 来源:2006年上海市虹口区高考物理二模试卷(解析版) 题型:解答题

如图所示是一个油气田构造示意图.A处有一个废井管,横截面积为S,高为h,下端有一段质量为m的岩芯封住井管,设原来井中B处油气压强为p(与外界相同),温度为27℃,在地热作用下,B处温度突然升高到127℃,岩芯在高压作用下向上喷射,试估算岩芯能射出的高度?(忽略一切阻力)

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