【題目】2012年6月16日16時21分“神舟九號”飛船載著三名宇航員飛向太空。為適應(yīng)太空環(huán)境，去太空旅行的航天員都要穿航天服。航天服有一套生命保障系統(tǒng)，為航天員提供合適的溫度、氧氣和氣壓，讓航天員在太空中如同在地面上一樣。假如在地面上航天服內(nèi)氣壓為1atm，氣體體積為2L，到達(dá)太空后由于外部氣壓低，航天服急劇膨脹，內(nèi)部氣體體積變?yōu)?/span>4L，使航天服達(dá)到最大體積。若航天服內(nèi)氣體的溫度不變，將航天服視為封閉系統(tǒng)。

(1)求此時航天服內(nèi)的氣體壓強(qiáng)，并從微觀角度解釋壓強(qiáng)變化的原因；

(2)若開啟航天服保障系統(tǒng)向航天服內(nèi)充氣，使航天服內(nèi)的氣壓恢復(fù)到0.9atm，則需補(bǔ)充1atm的等溫氣體多少升？

【答案】（1）p2＝0.5atm；航天服內(nèi)氣體的溫度不變，則氣體分子平均動能不變，體積膨脹，單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少，單位時間內(nèi)撞擊到航天服單位面積上的分子數(shù)減少，故壓強(qiáng)減�。�2）V′＝1.6L

【解析】

(1)航天服內(nèi)的氣體，開始時壓強(qiáng)為p1＝1atm，體積為V1＝2L，到達(dá)太空后壓強(qiáng)為p2，氣體體積為V2＝4L。由玻意耳定律得p1V1＝p2V2，解得p2＝0.5atm

航天服內(nèi)氣體的溫度不變，則氣體分子平均動能不變，體積膨脹，單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少，單位時間內(nèi)撞擊到航天服單位面積上的分子數(shù)減少，故壓強(qiáng)減小。

(2)設(shè)需補(bǔ)充1atm的氣體體積為V′，取總氣體為研究對象，則有p1(V1＋V′)＝p3V2，解得V′＝1.6L。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B是兩塊水平放置的平行金屬板，一帶電小球垂直于電場線方向射入板間，小球?qū)⑾?/span>A極板偏轉(zhuǎn)，為了使小球沿射入方向做直線運動，可采用的方法是( )

A. 將帶正電的小球改為帶負(fù)電

B. 將變阻器滑片P適當(dāng)向左滑動

C. 適當(dāng)增大小球所帶電量

D. 將極板間距適當(dāng)增大

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【題目】用接在50Hz交流電源上的打點計時器，測定小車作勻加速直線運動的加速度，實驗得到一條紙帶如圖所示，所取計數(shù)點分別標(biāo)為0、1、2、3、4……每兩個計數(shù)點之間還有四個計時點，量得0與1兩點間距離s1=30mm，1與2兩點間距離s2=36mm，2與3兩點間距離s3=42mm，3與4兩點間距離s4=48mm，則小車在2點的瞬時速度大小是_______m/s；小車的加速度大小是________m/s2。（小數(shù)點后保留兩位數(shù)字）

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【題目】（6分）用DIS研究一定質(zhì)量氣體在溫度不變時，壓強(qiáng)與體積關(guān)系的實驗裝置如圖Ⅰ所示，實驗步驟如下：

①把注射器活塞移至注射器中間位置，將注射器與壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機(jī)逐一鏈接；

②移動活塞，記錄注射器的刻度值V，同時記錄對應(yīng)的由計算機(jī)顯示的氣體壓強(qiáng)值P；

③用圖像處理實驗數(shù)據(jù)，得出如圖2所示圖線，

（1）為了保持封閉氣體的質(zhì)量不變，實驗中采取的主要措施是_______；

（2）為了保持封閉氣體的溫度不變，實驗中采取的主要措施是_______和_____；

（3）如果實驗操作規(guī)范正確，但如圖所示的圖線不過原點，則代表_____。

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【題目】如圖所示為甲、乙兩質(zhì)點做直線運動時，通過打點計時器記錄的兩條紙帶，兩紙帶上各計數(shù)點間的時間間隔都相 同．關(guān)于兩質(zhì)點的運動情況的描述，正確的是（ ）

A. 兩質(zhì)點在 t0～t4 時間內(nèi)的平均速度大小相同

B. 兩質(zhì)點在 t2 時刻的速度大小相等

C. 兩質(zhì)點速度相等的時刻在 t3～t4 之間

D. 兩質(zhì)點不一定是從同一地點出發(fā)的，但在 t0 時刻甲的速度為 0

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【題目】如圖所示為“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗裝置圖。

(1)按照實驗要求應(yīng)該_______

A．先釋放小車，再接通電源

B．先接通電源，再釋放小車

C．同時釋放小車和接通電源

(2)本實驗必須________

A．要平衡摩擦力

B．要求懸掛物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

C．上述兩項要求都不需要

(3)如圖為在“探究小車速度隨時間的變化規(guī)律”實驗中，得到的紙帶，從中確定五個計數(shù)點，量得d1＝8.00 cm，d2＝17.99 cm，d3＝30.00 cm，d4＝44.01 cm。每相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔是0.1 s。則打C點時小車的速度vC＝_______m/s，小車的加速度a＝_______m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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【題目】如圖所示，在質(zhì)量為m＝1kg的重物上系著一條長30cm的細(xì)繩，細(xì)繩的另一端連著一個輕質(zhì)圓環(huán)，圓環(huán)套在水平的棒上可以滑動，環(huán)與棒間的動摩擦因數(shù)μ為0.75，另有一條細(xì)繩，在其一端跨過定滑輪，定滑輪固定在距離圓環(huán)50cm的地方，當(dāng)細(xì)繩的另一端掛上重物G，而圓環(huán)將要開始滑動，（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，sin37°＝0.6，g取10m/s2）求：

（1）角φ；

（2）長為30cm的細(xì)繩的拉力FT；

（3）圓環(huán)將要開始滑動時，重物G的質(zhì)量。

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【題目】如圖所示，為了測定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為3.0cm的遮光板．滑塊向右勻加速直線運動依次通過兩個光電門A和B.光電門上的黑點處有極細(xì)的激光束，當(dāng)遮光板擋住光束時開始計時，不遮擋光束時停止計時．現(xiàn)記錄了遮光板通過第一個光電門所用的時間為Δt1＝0.30 s，通過第二個光電門所用的時間為Δt2＝0.10s，光電門從第一次計時結(jié)束到第二次計時開始經(jīng)歷的時間為Δt＝0.30s．求：

(1)滑塊通過第一個光電門的速度是多少？

(2)滑塊通過第二個光電門的速度是多少？

(3)滑塊的加速度是多少？

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【題目】規(guī)格為“8V　4 W”的小燈泡與小型直流電動機(jī)D(其線圈內(nèi)阻為r0=0.4Ω)并聯(lián)后,接至電動勢為10V,內(nèi)電阻r=0.5Ω的電源上,小燈泡恰好正常發(fā)光,求：

(1)通過小燈泡的電流IL和電源的內(nèi)電壓Ur。

(2)電路中的總電流I和通過電動機(jī)D的電流ID。

(3)電動機(jī)的輸入功率P和電動機(jī)的輸出功率P出。

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