如圖8-2-14所示，圓柱形氣缸倒置在水平粗糙地面上，氣缸內(nèi)被活塞封閉有一定質(zhì)量的空氣，氣缸質(zhì)量為M=10 kg，缸壁厚度不計，活塞質(zhì)量m=5.0 kg，其圓面積S=50 cm2，與缸壁摩擦不計.在缸內(nèi)氣體溫度為27 ℃時，活塞剛好與地面接觸并對地面無壓力.現(xiàn)設(shè)法使缸內(nèi)氣體溫度升高，問當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度升高到多少攝氏度時，氣缸對地面恰好無壓力？（大氣壓強(qiáng)p0=105 Pa，g取10 m/s2）

圖8-2-14

解析：根據(jù)已知條件，分別對活塞和氣缸作受力分析，列平衡方程，結(jié)合查理定律進(jìn)行計算.

當(dāng)溫度T1=273+27=300 K時，活塞對地面無壓力，列平衡方程：

p1S+mg=p0S

    解得p1=p0-=105 Pa- Pa=0.9×105 Pa

    若溫度升高，氣體壓強(qiáng)增大，氣缸恰對地面無壓力時，列平衡方程：

p2S=Mg+p0S

    解得p2=p0+=105 Pa+ Pa=1.2×105 Pa

    根據(jù)查理定律：

=

=

t=127 ℃.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖8-2-14所示,A是容積很大的玻璃容器，B是內(nèi)徑很小的玻璃管,B的左端與A端相通,右端開口,B中有一段水銀柱將一定質(zhì)量的空氣封閉在A中,當(dāng)把A放在冰水混合物中時,B的左管比右管中水銀高30 cm;當(dāng)B的左管比右管的水銀面低30 cm時,A中氣體的溫度是多少?（設(shè)大氣壓強(qiáng)p0=760 mmHg）

圖8-2-14

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖8-3-14所示，由質(zhì)量m相等，電荷量q相等的運(yùn)動方向相同而速率不等的正離子組成的離子束，經(jīng)小孔O射入場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場的真空區(qū)域內(nèi)，E和B的方向如圖所示.離子射入的方向和電場、磁場都垂直，進(jìn)入電場和磁場后，只有速率為v1的離子才能不偏折地沿入射方向做勻速直線運(yùn)動，其他速率的離子將發(fā)生偏折.當(dāng)它們通過寬為d的中縫射出電場和磁場區(qū)域后，又進(jìn)入另一個只有勻強(qiáng)磁場的區(qū)域中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B′，方向垂直紙面穿出，在該區(qū)域內(nèi)離子做勻速圓周運(yùn)動.

圖8-3-14

（1）求運(yùn)動軌跡不發(fā)生偏折的離子的初速度v1.

（2）如果初速度v2的離子（v2＞v1）射出電場和磁場區(qū)域時，由于偏折而側(cè)移的距離正好等于即從中縫的邊緣射出.求這種離子射出中縫后做圓周運(yùn)動的軌跡半徑.

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖8-2-14所示,A是容積很大的玻璃容器，B是內(nèi)徑很小的玻璃管,B的左端與A端相通,右端開口,B中有一段水銀柱將一定質(zhì)量的空氣封閉在A中,當(dāng)把A放在冰水混合物中時,B的左管比右管中水銀高30 cm;當(dāng)B的左管比右管的水銀面低30 cm時,A中氣體的溫度是多少?(設(shè)大氣壓強(qiáng)p0=760 mmHg)

圖8-2-14

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖8-2-14所示，圓柱形氣缸倒置在水平粗糙地面上，氣缸內(nèi)被活塞封閉有一定質(zhì)量的空氣，氣缸質(zhì)量為M=10 kg，缸壁厚度不計，活塞質(zhì)量m=5.0 kg，其圓面積S=50 cm2，與缸壁摩擦不計.在缸內(nèi)氣體溫度為27 ℃時，活塞剛好與地面接觸并對地面無壓力.現(xiàn)設(shè)法使缸內(nèi)氣體溫度升高，問當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度升高到多少攝氏度時，氣缸對地面恰好無壓力？（大氣壓強(qiáng)p0=105 Pa，g取10 m/s2)

圖8-2-14

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