（9分）如圖所示，有一熱氣球，球的下端有一小口，使球內(nèi)外的空氣可以流通，以保持球內(nèi)外壓強(qiáng)相等，球內(nèi)有溫度調(diào)節(jié)器，以便調(diào)節(jié)球內(nèi)空氣的溫度，使氣球可以上升或下降，設(shè)氣球的總體積Ｖ０＝500ｍ３（球殼體積忽略不計(jì)），除球內(nèi)空氣外，氣球質(zhì)量Ｍ＝180kg。已知地球表面大氣溫度Ｔ０＝280Ｋ，密度ρ０＝1.20kg／ｍ３，如果把大氣視為理想氣體，它的組成和溫度幾乎不隨高度變化。

Ⅰ.為使氣球從地面飄起，球內(nèi)氣溫最低必須加熱到多少?
Ⅱ.當(dāng)球內(nèi)溫度為480K時(shí)，氣球上升的加速度多大？
Ⅰ.   Ⅱ

試題分析：Ⅰ. 設(shè)氣球剛好從地面飄起時(shí)氣球內(nèi)的氣體溫度為，密度為，則氣球升起時(shí)，浮力等于氣球和內(nèi)部氣體的總重力即
由于氣球內(nèi)的氣體溫度升高時(shí)，壓強(qiáng)并沒(méi)有變化，那么原來(lái)的氣體溫度升高后體積設(shè)為，根據(jù)質(zhì)量相等，則有
原來(lái)的氣體溫度升高后，壓強(qiáng)不變，體積從變?yōu)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825003229892265.png" style="vertical-align:middle;" />，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程則有
整理可得
Ⅱ。當(dāng)球內(nèi)溫度為480K時(shí)，氣球升高前體積，溫度密度的氣體變?yōu)轶w積溫度等于密度的氣體，則有，計(jì)算得
對(duì)氣球受到自身重力，空氣浮力，根據(jù)牛頓第二定律有
解得
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

（選修3—3）如圖所示，氣缸放置在水平臺(tái)上，活塞質(zhì)量為5kg，厚度不計(jì)，由活塞產(chǎn)生的壓強(qiáng)為0.2×105pa，氣缸全長(zhǎng)25cm，大氣壓強(qiáng)為1×105pa，當(dāng)溫度為27℃時(shí)，活塞封閉的氣柱長(zhǎng)10cm，若保持封閉氣體溫度不變，將氣缸緩慢豎起倒置。
（1）求氣缸倒置后封閉氣柱的長(zhǎng)度？
（2）氣缸倒置后，使封閉氣體溫度升至多少K時(shí)，活塞剛好接觸平臺(tái)(活塞摩擦不計(jì))?

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，一根粗細(xì)均勻的細(xì)玻璃管開(kāi)口朝上豎直防止，玻璃管中有一段長(zhǎng)為h = 24cm的水銀柱封閉了一段長(zhǎng)為x0 = 23cm的空氣柱，系統(tǒng)初始溫度為T0 = 200K，外界大氣壓恒定不變?yōu)镻0 = 76cmHg．現(xiàn)將玻璃管開(kāi)口封閉，將系統(tǒng)溫度升至T = 400K，結(jié)果發(fā)現(xiàn)管中水銀柱上升了2cm，若空氣可以看作理想氣體，試求：

i. 升溫后玻璃管內(nèi)封閉的上下兩部分空氣的壓強(qiáng)分別為多少cmHg？
ii. 玻璃管總長(zhǎng)為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

(9分）如圖所示，兩端開(kāi)口的氣缸水平固定，A、B是兩個(gè)厚度不計(jì)的活塞，可在氣缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)。面積分別為S1=20cm2，S2=10cm2，它們之間用一根細(xì)桿連接，B通過(guò)水平細(xì)繩繞過(guò)光滑的定滑輪與質(zhì)量為M=2kg的重物C連接，靜止時(shí)氣缸中的氣體溫度T1=600K，氣缸兩部分的氣柱長(zhǎng)均為L(zhǎng)，已知大氣壓強(qiáng)p0=1×105Pa，取g=10m/s2,缸內(nèi)氣體可看作理想氣體。

①活塞靜止時(shí)，求氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；
②若降低氣缸內(nèi)氣體的溫度，當(dāng)活塞A緩慢向右移動(dòng)時(shí)，求氣缸內(nèi)氣體的溫度。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（9分）如圖所示，圓柱形氣缸A中用質(zhì)量為2m的活塞封閉有一定質(zhì)量的理想氣體，溫度為27℃，氣缸中的活塞通過(guò)滑輪系統(tǒng)懸掛一質(zhì)量為m的重物，穩(wěn)定時(shí)活塞與氣缸底部距離為h，現(xiàn)在重物m上加掛質(zhì)量為的小物體，已知大氣壓強(qiáng)為p0，活塞橫截面積為S，，不計(jì)一切摩擦，求當(dāng)氣體溫度升高到37℃且系統(tǒng)重新穩(wěn)定后，重物m下降的高度。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管A、B兩端開(kāi)口，管內(nèi)有一段水銀柱，右管內(nèi)氣體柱長(zhǎng)為39cm，中管內(nèi)水銀面與管口A之間氣體柱長(zhǎng)為40cm，先將口B封閉，再將左管豎直插入水銀槽中，設(shè)整個(gè)過(guò)程溫度不變，穩(wěn)定后右管內(nèi)水銀面比中管內(nèi)水銀面高2cm，求：

①穩(wěn)定后右管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)p；
②左管A端插入水銀槽的深度h(大氣壓強(qiáng)p0=76cmHg)  

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示是一個(gè)右端開(kāi)口圓筒形汽缸，活塞可以在汽缸內(nèi)自由滑動(dòng)．活塞將一定量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)，此時(shí)氣體的溫度為27℃.若給汽缸加熱，使氣體溫度升高，讓氣體推動(dòng)活塞從MN緩慢地移到M′N′.已知大氣壓強(qiáng)p0＝1×105Pa，求：

①當(dāng)活塞到達(dá)M′N′后氣體的溫度；
②把活塞鎖定在M′N′位置上，讓氣體的溫度緩慢地變回到27℃，此時(shí)氣體的壓強(qiáng)是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一開(kāi)口向右的氣缸固定在水平地面上，活塞可無(wú)摩擦移動(dòng)且不漏氣，氣缸中間位置有一擋板，外界大氣壓為。初始時(shí)，活塞緊壓擋板處�，F(xiàn)緩慢升高缸內(nèi)氣體溫度，則圖中能正確反應(yīng)缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)變化情況的P—T圖象是（    ）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

一定質(zhì)量的氣體在溫度保持不變時(shí)，壓強(qiáng)增大到原來(lái)的4倍，則氣體的體積變?yōu)樵瓉?lái)的(　　)
A．4倍B．2倍C．D．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案