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158285. (2022•西安中学•二模) 如图所示是小明学习完热学内容后设计的一个测量小车加速度的简易装置。在车上水平固定内壁光滑且导热的气缸,缸内有一定质量的空气(可视为理想气体),被质量为m且厚度不计的活塞分隔成Ⅰ、Ⅱ两部分。小车静止时活塞刚好位于气缸中间,此时左右两边气体压强均为大气压p0,假设外界温度不变,已知活塞面积为S,气缸长度为2L,求:
i)现小车以一定的加速度向右运动时,发现左侧部分Ⅰ气体的体积正好是静止时的一半,请帮助小明计算出此时小车的加速度a
ii)当小车以加速度向左匀减速运动时,求右侧部分Ⅱ气体的体积。

共享时间:2022-03-23 难度:2
[考点]
牛顿第二定律的简单应用,理想气体及理想气体的状态方程,
[答案]
i)此时小车的加速度大小为,方向向右;
ii)当小车以加速度向左匀减速运动时,右侧部分Ⅱ气体的体积为
[解析]
解:(i)左右两部分气体发生等温变化,根据玻意耳定律可知,
对左侧气体Ⅰ有:
解得:p22p0
对右侧气体Ⅱ有:
解得:
对活塞由牛顿第二定律可得:p2Sp2Sma
解得此时小车的加速度大小为:,方向水平向右。
ii)当小车向左匀减速运动时,活塞所受合力向右,故左侧气体压强较大、体积较小,
设活塞偏向左侧距离为x,由玻意耳定律对左侧气体Ⅰ得:p3LxSp0LS
对右侧气体Ⅱ得:p3L+xSp0LS
对活塞由牛顿第二定律可得:p3Sp'3Sma1
联立解得:
故右侧部分Ⅱ气体的体积为:
答:(i)此时小车的加速度大小为,方向向右;
ii)当小车以加速度向左匀减速运动时,右侧部分Ⅱ气体的体积为
[物理选修3-4]
[点评]
本题考查了"牛顿第二定律的简单应用,理想气体及理想气体的状态方程,",属于"易错题",熟悉题型是解题的关键。
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161139. (2024•西工大附中•高一上期末) (1)火箭弹水平飞行,弹重2000kg,喷气式发动机提供的推力为60000N,不计阻力,求火箭弹的加速度。
(2)火箭弹水平飞行,弹重2000kg,仪表盘显示加速度为20m/s2,不计阻力,求喷气式发动机提供的推力。
(3)火箭弹水平飞行,仪表盘显示加速度为20m/s2,推动力为18000N,不计阻力,求火箭弹的质量。
共享时间:2024-02-23 难度:1 相似度:1.5
158421. (2024•田家炳中学•高一上一月) 德优题库如图所示,矩形拉杆箱上放着平底箱包,在与水平方向成α=37°的拉力F作用下,一起沿水平面从静止开始加速运动。已知箱包的质量m=1kg,拉杆箱的质量M=9kg,箱底与水平面间的夹角θ=37°,不计所有接触面间的摩擦,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)若F=25N,求拉杆箱运动的加速度大小a;
(2)要使箱包不从拉杆箱上滑出,求拉力的最大值Fm
共享时间:2024-10-19 难度:1 相似度:1.5
159378. (2022•西安中学•高三上三月) (9分)如图所示,一圆柱形绝热气缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。已知外界大气压强为p0,活塞的横截面积为S,质量为m=,与容器底部相距h,此时封闭气体的温度为T0,现在活塞上放置一质量与活塞质量相等的物块,再次平衡后活塞与容器底部相距h,接下来通过电热丝缓慢加热气体,气体吸收热量Q时,活塞再次回到原初始位置。重力加速度为g,不计活塞与气缸的摩擦。求:
(1)活塞上放置物块再次平衡后,气体的温度
(2)加热过程中气体的内能增加量。

共享时间:2022-01-11 难度:1 相似度:1.5
162308. (2023•长安区一中•高三上期中) 德优题库如图,两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H=18cm的U形管,左管上端封闭,右管上端开口。右管中有高h0=4cm的水银柱,水银柱上表面离管口的距离l=12cm。管底水平段的体积可忽略。环境温度为T1=283K,大气压强p0=76cmHg。
(i)现从右侧端口缓慢注入水银(与原水银柱之间无气隙),恰好使水银柱下端到达右管底部。此时水银柱的高度为多少?
(ii)再将左管中密封气体缓慢加热,使水银柱上表面恰与右管口平齐,此时密封气体的温度为多少?
共享时间:2023-11-18 难度:1 相似度:1.5
159738. (2021•西安中学•高三上四月) 如图,某种自动洗衣机进水时,洗衣机缸内水位升高,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气,通过压力传感器感知管中的空气压力,从而控制进水量。开始时细管内水量占整条细管的,压力传感器示数为20N,现给洗衣缸加水,使细管中水位上升,若封闭在细管中的空气温度近似不变,当压力传感器示数为40N时,细管内水量占整条细管的比例为多少?

共享时间:2021-02-20 难度:1 相似度:1.5
182459. (2019•西安中学•高三上期中) 如图所示,内壁光滑的气缸分为高度相等的AB、BC两部分,AB、BC两部分中各有厚度和质量均可忽略的绝热活塞a、b,横截面积Sa=2Sb,活塞a上端封闭氧气,a、b间封闭氮气,活塞b下端与大气连通,气缸顶部导热,其余部分均绝热。活塞a离气缸顶的距离是AB高度的,活塞b在BC的正中间。初始状态平衡,大气压强为p0,外界和气缸内气体温度均为7℃。
①通过电阻丝缓慢加热氮气,求活塞b降至底部时氮气的温度。
②通过电阻丝缓慢加热氮气至420K,求平衡后氧气的压强。
共享时间:2019-11-29 难度:1 相似度:1.5
158791. (2023•西安中学•高三上二月) 德优题库一U形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭,左端上部有一光滑的轻活塞。初始时,管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞,直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同;在活塞向下移动的过程中,没有发生气体泄漏;大气压强p0=75.0 cmHg.环境温度不变。
共享时间:2023-12-29 难度:1 相似度:1.5
151753. (2015•西工大附中•三模) 德优题库如图所示,U形管右管内径为左管内径的
2
倍,管内水银在左管内封闭了一段长为26cm、温度为280K的空气柱,左右两管水银面高度差为36cm,大气压为76cmHg.现向右管缓慢补充水银。
(1)若保持左管内气体的温度不变,当左管空气柱长度变为20cm时,左管内气体的压强为多大?
(2)在(1)条件下,停止补充水银,若给左管的气体加热,使管内气柱长度恢复到26cm,则左管内气体的温度为多少?
共享时间:2015-04-08 难度:1 相似度:1.5
162859. (2022•西安中学•高二下期中) 德优题库如图,“T”形活塞将绝热气缸内的气体分隔成A、B两部分,活塞左右两侧截面积分别为S1、S2,活塞至气缸两端底部的距离均为L,气缸上有a、b、c三个小孔与大气连通,现将a、b两孔用细管(容积不计)连接.已知大气压强为P0,环境温度为T0,活塞与缸壁间无摩擦.
(1)若用钉子将活塞固定,然后将缸内气体缓慢加热到T1,求此时缸内气体的压强.
(2)若气体温度仍为T0,拔掉钉子,然后改变缸内气体温度,发现活塞向右缓慢移动了ΔL的距离(活塞移动过程中不会经过小孔),则气体温度是升高还是降低?变化了多少?
共享时间:2022-05-24 难度:1 相似度:1.5
182910. (2018•西安中学•高二下期末) 在容积为20L的圆筒内装有氧气,温度是27℃时,它的压强是1.0×106pa,在标准状态下,这些氧气的体积是多少L?
共享时间:2018-07-10 难度:1 相似度:1.5
162841. (2021•西安中学•高三上期中) 德优题库如图所示,开口竖直向上的细玻璃管内有一段长为L2=15cm的水银柱,封闭了一段长度为L1=20cm的气体,此时封闭气体温度为300K,水银柱的上端距离管口的距离为L3=5cm,已知大气压强为p0=75cmHg.现把玻璃管缓慢旋转90°至水平位置保持不动,然后对玻璃管缓慢加热到水银柱刚好没流出管口,求:
①玻璃管旋转90°时,封闭气体的长度为多少?
②水银柱刚好没流出管口时,此时玻璃管中封闭气体的温度为多少K?
共享时间:2021-11-24 难度:1 相似度:1.5
183359. (2017•西安中学•高二下期末) 粗细均匀的U形管中装有水银,左管上端有一活塞,右管上端有一阀门K,开始时活塞位置与阀门登等高,两管空气柱长均为20cm,此时两边空气柱温度均为27℃,外界大气压为76,若将阀门关闭以后,把左边活活塞慢慢下压,直至右边水银上升10cm,在活塞下压过程中,左管空气柱的温度始终保持在27℃,并使右管内温度上升到177℃,此时在左管内空气柱长度是多少.
共享时间:2017-07-23 难度:1 相似度:1.5
183139. (2017•西安中学•高一下期末) 如图所示,倾角为θ的斜面上静止放置三个质量均为m的木箱,相邻两木箱的距离均为l。工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑,逐一与其它木箱碰撞。每次碰撞后木箱都粘在一起运动。整个过程中工人的推力不变,最后恰好能推着三个木箱匀速上滑。已知木箱与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。设碰撞时间极短,求
(1)工人的推力;
(2)三个木箱匀速运动的速度;
(3)在第一次碰撞中损失的机械能。

共享时间:2017-07-18 难度:1 相似度:1.5
161374. (2023•西安中学•高二下期末) 德优题库小明根据气压原理设计了一个温度显示器,在烧水锅炉旁边安装一个U形细玻璃管,玻璃管的左侧与热水器相连,右侧上部封闭,并用长度为h=10cm的液态金属(密度与水银相等)封闭一段气柱,在室温27℃时,气柱长为L0=20cm,已知100℃时的饱和水蒸气压强为p=76cmHg,给锅炉注水后,水面上方空气的压强为一个大气压p0=76cmHg,加热后锅炉内气压为空气压强与水蒸气压强之和。求“已知27℃和80℃时饱和蒸汽压分别为3cmHg和36cmHg;且在加热过程中锅炉内水蒸气始终处于饱和状态。温度显示器内封闭气体温度与炉外室温相同”。
(1)100℃时,玻璃管内封闭气柱的长度;
(2)封闭气柱温度由于某种原因发生了变化,在水温达到100℃时,却显示只有80℃,此时气柱温度是多少。
共享时间:2023-07-11 难度:1 相似度:1.5
151771. (2015•西安一中•二模) 德优题库如图所示,一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管上端密封,下端封闭但留有一气孔与外界大气相连.管内上部被活塞封住一定量的气体(可视为理想气体).设外界大气压强为p0,活塞因重力而产生的压强为0.5p0.开始时,气体温度为T1.活塞上方气体的体积为V1,活塞下方玻璃管的容积为0.5V1.现对活塞上部密封的气体缓慢加热.求:
①活塞刚碰到玻璃管底部时气体的温度;
②当气体温度达到1.8T1时气体的压强.
共享时间:2015-03-19 难度:1 相似度:1.5

dygzwlgr

2022-03-23

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