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某登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中,在接近山顶时他裸露在手腕上的密闭防水手表的表盘玻璃突然爆裂了,而手表没有受到任何撞击,该手表出厂时给出的参数为:27℃时表内气体压强为1.0×105Pa(常温下的大气压强值),当内、外压强差超过一定的临界值时表盘玻璃将爆裂.爆裂时登山运动员携带的温度计的读数是-21℃,爆裂前表内气体体积的变化可忽略不计(气体可视为理想气体,结果保留二位有效数字).
①爆裂前一瞬间,表内气体的压强为多大;
②若爆裂时外界大气压是2.4×104Pa,请判断手表的表盘玻璃是向外爆裂还是向内爆裂?
分析:根据查理定律求出温度为-21℃时表内气体的压强,再根据表内外的压强大小关系判断是向外爆裂还是向内爆裂.
解答:解:①以表内气体为研究对象,
初状态:p1=1.0×105Pa,T1=273+27=300K,
末状态:压强为p2,T2=273-21=252K,
根据查理定律,有:
P1
T1
=
P2
T2

解得:p2=8.4×104Pa
②爆裂时外界大气压是2.4×104Pa小于表内气体压强8.4×104Pa,
所以表盘玻璃是向外爆裂的.
答:①爆裂前一瞬间,表内气体的压强为8.4×104Pa
②若爆裂时外界大气压是2.4×104Pa,表盘玻璃向外爆裂.
点评:此题难度不大,但是要注意用查理定律时要把温度换算成热力学温度,记住并理解理想气体状态方程是解决理想气体问题的关键.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

两名登山运动员要完成测定海拔5000米高度的重力加速度,他们攀到了某这一高山的峰顶,用他们随身携带的安全绳索、量程为5米长的卷尺和腕表,来完成此实验.测量步骤如下
①他们用安全绳的一端系一重石块,别一端固定在山崖上,把石块探出山涯放下约三十米形成一个单摆;
②让单摆摆起来,用腕表测出它摆动100次的时间t1=600S
③将绳索上收4.9米后,重新固定,再一次让单摆摆起来,仍用腕表测出它摆动100次的时间t2=400S.π=3.14;保留3位有效数字
请你帮忙求出此高度的重力加速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)如图为用来测量某种易溶于水的不规则的轻矿石的密度,测量步骤如下:
①打开开关K,使管AB与钟罩C和大气相通,这时上下移动盛有水银的连通器D,使水银面在n处;
②关闭K,升起D,使水银面到达m处,这时连通器中的两管内水银面高度差h1=15.2cm.
③打开K,把264克矿物投入C中,移动D,使水银面在n处;④关闭K,上举D,使左端水银面又到m处,这时两管中的水银面高度差h2=24.0cm.
已知大气压强为760mmHg,钟罩和管AB(到达m处)的体积为V=103cm3,设测量过程等温,求矿石的密度.
(2)两名登山运动员要完成测定海拔5000米高度的重力加速度,他们攀到了某这一高山的峰顶,用他们随身携带的安全绳索、量程为5米长的卷尺和腕表,来完成此实验.测量步骤如下
①他们用安全绳的一端系一重石块,别一端固定在山崖上,把石块探出山涯放下约三十米形成一个单摆;
②让单摆摆起来,用腕表测出它摆动100次的时间t1=600S
③将绳索上收4.9米后,重新固定,再一次让单摆摆起来,仍用腕表测出它摆动100次的时间t2=400S.π=3.14;保留3位有效数字.请你帮忙求出此高度的重力加速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(09年东台市期末)(8分)两名登山运动员要完成测定海拔5000米高度的重力加速度,他们攀到了某这一高山的峰顶,用他们随身携带的安全绳索、量程为5米长的卷尺和腕表,来完成此实验。测量步骤如下

①他们用安全绳的一端系一重石块,别一端固定在山崖上,把石块探出山涯放下约三十米形成一个单摆;

②让单摆摆起来,用腕表测出它摆动100次的时间t1= 600S

③将绳索上收4.9米后,重新固定,再一次让单摆摆起来,仍用腕表测出它摆动100次的时间t2= 400S。π=3.14;保留3位有效数字

请你帮忙求出此高度的重力加速度。

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科目:高中物理 来源:2008-2009学年江苏省盐城市东台市高三(上)期末物理试卷(解析版) 题型:解答题

(1)如图为用来测量某种易溶于水的不规则的轻矿石的密度,测量步骤如下:
①打开开关K,使管AB与钟罩C和大气相通,这时上下移动盛有水银的连通器D,使水银面在n处;
②关闭K,升起D,使水银面到达m处,这时连通器中的两管内水银面高度差h1=15.2cm.
③打开K,把264克矿物投入C中,移动D,使水银面在n处;④关闭K,上举D,使左端水银面又到m处,这时两管中的水银面高度差h2=24.0cm.
已知大气压强为760mmHg,钟罩和管AB(到达m处)的体积为V=103cm3,设测量过程等温,求矿石的密度.
(2)两名登山运动员要完成测定海拔5000米高度的重力加速度,他们攀到了某这一高山的峰顶,用他们随身携带的安全绳索、量程为5米长的卷尺和腕表,来完成此实验.测量步骤如下
①他们用安全绳的一端系一重石块,别一端固定在山崖上,把石块探出山涯放下约三十米形成一个单摆;
②让单摆摆起来,用腕表测出它摆动100次的时间t1=600S
③将绳索上收4.9米后,重新固定,再一次让单摆摆起来,仍用腕表测出它摆动100次的时间t2=400S.π=3.14;保留3位有效数字.请你帮忙求出此高度的重力加速度.

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