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    4．如图所示，倒悬的导热气缸中封闭着一定质量的理想气体，轻质活塞可无摩擦上下移动，活塞的下面吊着一个重力为100N的物体，活塞的横截面积为1.0×10-2m2，大气压强恒为p0=1.0×105Pa，初始环境的温度为27℃，活塞到气缸底面的距离为20.0cm．因环境温度逐渐降低，导致活塞缓慢上升了1.0cm，气缸中的气体放出的热量为10J．求：
    ①最终的环境温度T；
    ②气缸内部气体内能的变化量△U．

    分析 ①缓慢上升气体做等压变化，利用盖-吕萨克定律，即可求出最终的环境温度T；
    ②利用平衡求出气缸内气体的压强，利用做功公式W=P△V求出外界对气体做功，再利用热力学第一定律结合题给气体放出的热量为10J，联立即可求出气缸内部气体内能的变化量△U．

    解答 解：①活塞缓慢上升的过程中，封闭气体为等压变化，已知：V1=l1S，V2=l2S，T1=（273+27）K=300K，
    根据盖-吕萨克定律可得：$\frac{{V}_{1}}{{T}_{1}}$=$\frac{{V}_{2}}{T}$
    解得：T=285K
    ②由于活塞缓慢移动，根据受力平衡可得：P0S=PS+mg
    外界对气体做功为：W=PS△h
    联立解得：W=P0S△h-mg△h=9J
    根据热力学第一定律：△U=W+Q，其中Q=-10J
    解得：△U=-1J
    即内能减小了1J
    答：①最终的环境温度T为285K；
    ②气缸内部气体内能减小了1J．

    点评 本题考查气体定律和热力学第一定律的综合运用，解题关键是要分析好压强P、体积V、温度T三个参量的变化情况，选择合适的气体定律解决；应用热力学第一定律△U=W+Q解题时要注意Q和W的正负；Q＞0吸热Q＜0放热；气体对外做功W为负，外界对气体做功W为正；内能增加△U为正，内能减小△U为负，并且还要根据具体问题中的字母的含义，判断W与Q是否含着正负号，本题中Q本身就为负值．

    练习册系列答案
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    14．如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为$\frac{3}{4}$g，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（　　）
    A．重力势能增加了$\frac{3}{4}$mghB．物体克服阻力做功$\frac{1}{6}$mgh
    C．动能损失了$\frac{1}{2}$mghD．机械能损失了$\frac{1}{2}$mgh

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    ①求活塞的质量m；
    ②若在活塞上添加质量为4m的沙粒时，活塞下降到距气缸底部$\frac{4}{5}$L处，求此时气缸内气体的温度．

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    19．如图所示，喷洒农药用的某种喷雾器，其药液桶的总容积为14L，装入药液后，封闭在药液上方的空气体积为2L，气压为1atm．打气筒活塞每次可以打进气压为1atm、体积为0.2L的空气．不考虑环境温度的变化．
    ①要使药液上方的气体压强增大到5atm，应打气多少次？
    ②如果药液上方的气体压强达到5atm时停止打气，并开始向外喷药，那么当喷雾器不能再向外喷药时，筒内剩下的药液还有多少升？

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    9．如图所示，两单摆摆长相同，静止时两球刚好接触．将摆球A在两摆线所在平面内向左拉开一个小角度后释放，碰撞中动能有损失，碰后两球分开，分别做简谐运动．用mA、mB分别表示摆球两球的质量，则下列说法中正确的是（　　）
    A．如果mA＞mB，下一次碰撞必将发生在平衡位置右侧
    B．如果mA＜mB，下一次碰撞必将发生在平衡位置左侧
    C．只要两摆球的质量不相同，下一次碰撞就不可能发生在平衡位置
    D．无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞一定发生在平衡位置

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    16．如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在竖直平面内，两导轨间的距离为L，导轨间连接一个定值电阻，阻值为R，导轨上放一质量为m，电阻为r=$\frac{R}{2}$的金属杆ab，金属杆始终与导轨连接良好，其余电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向里．重力加速度为g，现让金属杆从虚线水平位置处由静止释放．
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    （2）若从金属杆开始下落到刚好达到最大速度的过程中，金属杆下落的位移为x，经历的时间为t，为了求出电阻R上产生的焦耳热Q，某同学做了如下解答：
    ①v=$\frac{x}{t}$②I=$\frac{BLv}{R+r}$③Q=I2Rt
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    请判断该同学的做法是否正确；若正确请说明理由，若不正确请写出正确解答．

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    A．图甲为氧气分子在不同温度下的速率分布图象，由图可知状态①的温度比状态②的温度低
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