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10.一密闭容器有进气口和出气口与外部连通,将进气口和出气口关闭,容器的容积为V0,内部封闭气体的压强为p0,将气体缓慢加热,使气体温度由T0=300K升至T1=400K.
(1)求气体在温度为400K时的压强;
(2)保持气体的温度T1=400K不变,缓慢由出气口抽出部分气体,使气体压强再变回到p0,求抽出的气体的质量与原来气体总质量的比值.

分析 ①封闭气体发生了等容变化,故根据查理定律列式可求出气体压强;
②抽气过程可等效为等温膨胀过程,根据玻意耳定律可求出总体积,从而求出剩余气体的质量与原来总质量的比值.

解答 解:①设升温后气体的压强为${p}_{1}^{\;}$,由查理定律得:$\frac{{p}_{0}^{\;}}{{T}_{0}^{\;}}=\frac{{p}_{1}^{\;}}{{T}_{1}^{\;}}$
解得:${p}_{1}^{\;}=\frac{4}{3}{p}_{0}^{\;}$
②抽气过程可等效为等温膨张过程,设膨胀后气体的总体积为V,由玻意耳定律得:${p}_{1}^{\;}{V}_{0}^{\;}={p}_{0}^{\;}V$
解得:$V=\frac{4}{3}{V}_{0}^{\;}$
设抽出的气体的质量与原来气体的总质量的比值为k,由题意得:$k=\frac{\frac{4}{3}{V}_{0}^{\;}-{V}_{0}^{\;}}{\frac{4}{3}{V}_{0}^{\;}}$
解得$k=\frac{1}{4}$
答:(1)气体在温度为400K时的压强$\frac{4}{3}{p}_{0}^{\;}$;
(2)保持气体的温度T1=400K不变,缓慢由出气口抽出部分气体,使气体压强再变回到p0,抽出的气体的质量与原来气体总质量的比值1:4.

点评 解答这类问题时正确选择状态,弄清变化类型,正确分析状态参量的变化,然后列方程求解.

练习册系列答案
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B.斜面对小球A的支持力不可能为零
C.细线上的拉力不可能为零
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17.某同学通过实验测量一节干电池的电动势和内阻,可供选择的器材有:
电流表(0~0.6A~3.0A)
电压表(0~3V~15V)
滑动变阻器R1(10Ω,2A)
滑动变阻器R2(100Ω,2A)
定值电阻R0(1.5Ω,2A)
电键S及导线若干.
(1)为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用R1(填“R1”或“R2”).
(2)按照如图甲所示的电路连接线路,测得数据如表所示:
次数
待测量
12345
I/A0.150.200.300.400.50
U/V1.461.451.431.421.39
由上表数据可看出,电压表示数变化不明显,其原因可能是:新电池的内阻很小,内电路的电压降很小.
(3)为使电压表的示数变化更明显,请将上述器材的连线略加改动,在图(乙)中画出改动后的实物连接图.

(4)实验中改变滑动变阻器的阻值,根据所测数据绘出U-I图线如图(丙)所示,则此干电池的内阻r=0.20Ω.(保留两位小数)

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5.如图(a)所示,质量相等的a、b两物体,分别从斜面上的同一位置A由静止下滑,经B点的水平面上滑行一段距离后停下.不计经过B点时的能量损失,用传感器采集到它们的速度-时间图象如图(b)所示,下列说法正确的是(  )
A.a在斜面上滑行的加速度比b的大B.a在水平面上滑行的距离比b的短
C.a与斜面间的动摩擦因数比b的小D.a与水平面间的动摩擦因数比b的大

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15.如图,一个小球从楼梯顶部以v0=2m/s的水平速度抛出,所有台阶都是高0.2m、宽0.25m.小球首先落到哪一台阶上(  )
A.第二级B.第三级C.第四级D.第五级

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2.如图所示,一木块沿竖直放置的粗糙曲面从高处滑下.当它滑过A点的速度大小为5m/s时,滑到B点的速度大小也为5m/s.若使它滑过A点的速度变为7m/s,则它滑到B点的速度大小为(  )
A.大于7 m/sB.等于7 m/sC.小于7 m/sD.无法确定

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19.质量是5g的子弹,以400m/s的速度垂直射入厚度是0.1m的木板,射穿后的速度是200m/s.则(  )
A.子弹射穿木板的过程中克服阻力做功300J
B.子弹射穿木板的过程中动能减少200J
C.子弹射穿木板的过程中动能减少100J
D.子弹受到的平均阻力300N

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(3)A点距地面的高度.

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