分析 (1)对活塞进行受力分析,活塞受重力、大气压力和缸内气体的压力作用而平衡,根据平衡条件可求出缸内气体压强.由于气体发生等压变化,气体对活塞的压力不变,根据功的计算公式W=Fl计算出气体对外界做的功,再根据热力学第一定律,求解内能增量.
(2)保持缸内气体温度不变,再在活塞上放一砝码,缸内气体发生等温变化,由平衡条件求出缸内气体的压强,再由玻意耳定律求解即可.
解答 解:①设缸内气体的温度为T1时压强为p1,活塞受重力、大气压力和缸内气体的压力作用而平衡,得:Mg+p0S=p1S…①
气体膨胀对外界做功为W=p1S△L…②
根据热力学第一定律得Q-W=△U …③
联立可得△U=Q-(p0S+Mg)△L…④
②设放入砝码的质量为m,缸内气体的温度为T2时压强为p2,系统受重力、大气压力和缸内气体的压力作用而平衡,得(M+m)g+p0S=p2S …⑤
根据查理定律$\frac{{p}_{1}^{\;}}{{T}_{1}^{\;}}=\frac{{p}_{2}^{\;}}{{T}_{2}^{\;}}$ …⑥
联立可得:$m=\frac{{({P_0}S+Mg)△T}}{{g{T_1}}}$…⑦
答:①此加热过程中气体内能增加了$Q-({p}_{0}^{\;}S+Mg)△L$
②若保持缸内气体温度不变,再在活塞上放一砝码,如图所示,使缸内气体的体积又恢复到初始状态,则所放砝码的质量为$\frac{({p}_{0}^{\;}S+Mg)△T}{g{T}_{1}^{\;}}$
点评 此题是理想气体状态方程和热力学第一定律的结合,关键要准确分析气体作何种变化,再选择相应的规律解答,根据平衡条件求解封闭气体的压强是惯用的思路,要加强训练,熟练掌握.
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | t=0时,小球的速度为零 | |
B. | t=5s时,小球的位移为130m | |
C. | 小球在0~5s内的平均速度等于2~3s之间某一时刻的瞬时速度 | |
D. | 小球的加速度大小为5m/s2 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | r=3R | B. | r=($\sqrt{3}$+1)R | C. | B=$\frac{mω}{2q}$ | D. | B=$\frac{mω}{3q}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 这桶水处于超重状态,所以绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力 | |
B. | 这桶水处于超重状态,绳子对桶的拉力大于桶和水的总重力 | |
C. | 人对绳子的拉力与绳子对桶的拉力是一对作用力与反作用力 | |
D. | 人对绳子的拉力与绳子对桶的拉力是一对平衡力 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 加速度大于零,物体运动的速度一定增加 | |
B. | 速度变化越快,加速度越大 | |
C. | 速度变化量越大,加速度越大 | |
D. | 飞机比高铁快,是因为飞机的加速度大于高铁的加速度 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 只有微小的物体才能看成质点 | |
B. | 研究地球公转的规律时,可以把地球看成质点 | |
C. | 物体在任何情况下都能看成质点 | |
D. | 物体的大小和性状在所研究的问题中起的作用很小,可以忽略,我们就可以把它看做质点 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 中央电视台新闻联播节目19:00开始 | |
B. | 某人用15s跑完100m | |
C. | 一名高中生早上6:00起床 | |
D. | 一辆从泰州开往南京的客车与06:30从泰州南站开车 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 恒力F=31N | |
B. | 从用力F拉物块A开始到B刚离开C的过程中,A沿斜面向上运动0.3m | |
C. | 物块A沿斜面向上运动过程中,A先加速后匀速运动 | |
D. | A的速度达到最大时,B的加速度大小为0.5m/s2 |
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