在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示。设运动员的质量为65kg,吊椅的质量为15kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取。当运动员与吊椅一起正以加速度上升时,试求(1)运动员竖直向下拉绳的力;(2)运动员对吊椅的压力。
一活塞将一定质量的理想气体封闭在水平固定放置的气缸内,开始时气体体积为V0,温度为27℃.在活塞上施加压力,将气体体积压缩到2V0/3,温度升高到57℃.设大气压强P0=1.0×105 Pa,活塞与气缸壁摩擦不计. (1)求此时气体的压强; (2)保持温度不变,缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到V0,求此时气体的压强.
如图8-3-9所示,粗细均匀,两端开口的U形管竖直放置,管的内径很小,水平部分BC长14 cm.一空气柱将管内水银分离成左右两段.大气压强相当于高为76 cmHg的压强. 图8-3-9 (1)当空气柱温度为T0="273" K,长为l0="8" cm时,BC管内左边水银柱长2 cm,AB的管内水银柱长是2 cm,则右边水银柱总长是多少? (2)当空气柱温度升高到多少时,左边的水银恰好全部进入竖直管AB内? (3)当空气柱温度为490 K时,两竖直管内水银柱上表面高度各为多少?
如图8-3-12所示,一个密闭的气缸,被活塞分成体积相等的左、右两室,气缸壁与活塞是不导热的;它们之间没有摩擦,两室中气体的温度相等,现利用右室中的电热丝对右室加热一段时间,达到平衡后,左室的体积变为原来的,气体的温度T1="300" K,求右室气体的温度. 图8-3-12
如图10-4-1所示,一定质量理想气体由状态A经过程Ⅰ变至状态B时,从外界吸收热量420 J,同时膨胀对外做功300 J.当气体从状态B经过Ⅱ回到状态A时,外界压缩气体做功200 J.求此过程中气体是吸热还是放热,热量是多少. 图10-4-1
用火箭把质量m=1.0×103 kg的卫星发射到接近地面的圆形轨道上绕地球运行.已知地球半径R=6.4×106 m,火箭内所装燃料的热值q=6.4×107 J/kg,地面附近的重力加速度g="9.8" m/s2.若燃料完全燃烧产生的热量有1%转化为卫星运行时的动能,火箭内所装燃料的质量至少为多少?