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摩擦力的大小学习方法,初中物理摩擦力的大小学习方法
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初中物理摩擦力的大小学习方法（一） 摩擦力 阻碍物体相对运动(或相对运动趋势)的力叫做摩擦力。摩擦力的方向与物体相对运动(或相对运动趋势)的方向相反。 摩擦力分为静摩擦力、
初中物理摩擦力的大小学习方法（一）
　　摩擦力
　　阻碍物体相对运动(或相对运动趋势)的力叫做摩擦力。摩擦力的方向与物体相对运动(或相对运动趋势)的方向相反。
　　摩擦力分为静摩擦力、滚动摩擦、滑动摩擦三种。
　　一个物体在另一个物体表面发生滑动时，接触面间产生阻碍它们相对运动的摩擦，称为滑动摩擦。
　　滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的大小和压力大小有关。
　　压力越大，物体接触面越粗糙，产生的滑动摩擦力就越大。
　　增大有利摩擦的方法有：增大压力、增大接触面的粗糙程度、压力的大小等。
　　减小有害摩擦的方法有：①减小压力②使物体与接触面光滑③使物体与接触面分离④变滑动为滚动等。
　　特征特性
　　摩擦力与相互摩擦的物体有关，因此物理学中对摩擦力所做出的描述不一般化，也不像对其它的力那么精确。没有摩擦力的话鞋带无法系紧，螺丝钉和钉子无法固定物体。
　　摩擦力内最大的区分是静摩擦力与其它摩擦力之间的区别。有人认为静摩擦力实际上不应该算作摩擦力。其它的摩擦力都与耗散有关：它使得相互摩擦的物体的相对速度降低，并将机械能转化为热能。
　　固体表面之间的摩擦力分滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦、滚压摩擦和转动摩擦。
　　在工程技术中人们使用润滑油来降低摩擦。假如相互摩擦的两个表面被一层液体隔离，那么它们之间可以产生液体摩擦，假如液体的隔离不彻底的话，那么也可能产生混合摩擦。气垫导轨是利用气体摩擦来工作的。润滑油和气垫导轨的工作原理都是利用&用液体或气体(即流体)摩擦来代替固体摩擦&来工作的。
　　假如润滑油、液体或气体沿一个固体表面流动，其流速会受摩擦力的影响而降低。固体表面的构造对这个摩擦力的影响比较小，最主要的是流体的横截面面积。其原因是不仅在流体与固体的交面有摩擦力，流体内部不同的层之间也有内部摩擦，流体离固体表面的距离不同，其流速也不同。
　　一个相对于一个流体运动的物体受到阻力。
　　这个阻力与它的运动方向相反。在层流的情况下这个阻力与它的速度成比例，在紊流中这个阻力与它的速度的平方成比例。有时一个物体同时受到阻力和摩擦力，比如一辆汽车在运动时既受到空气的阻力也受到其轮胎的滚动摩擦。(摩擦力有时能使物体运动，与阻力不同。)
　　摩擦力的符号为f。
　　两个互相接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力
　　第一：物体间相互接触;
　　第二：物体间有相互挤压作用;
　　第三：物体接触面粗糙;
　　第四：物体间有相对运动趋势或相对运动;
　　增大有益摩擦的方法
　　(1)增大接触面粗糙程度;
　　(2)增大压力;
　　(3)化滚动摩擦为滑动摩擦;
　　减小有害摩擦的方式
　　(1)用滚动摩擦代替滑动摩擦;
　　(2)使接触面分离【在物体接触面形成一层气垫或磁悬浮】;
　　(3)减小压力;
　　(4)减小物体接触面粗糙程度。
　　在工程技术中人们往往通过施加润滑油的方法来减少摩擦，研究这个问题的科学称为摩擦学，它是机械制造的一个分支科学。
　　固体摩擦
　　工程中的摩擦力分析两个固体面互相摩擦。
　　假如两个固体面的材料选择不当或它们之间相互施加的压力非常大的话，那么固体摩擦就会造成磨损。
　　在不使用润滑油或润滑油失效的情况下会造成固体摩擦。
　　混合摩擦在润滑油不够或运动的开始会出现混合摩擦。这时摩擦面部分地区会直接接触。混合摩擦造成的磨损比固体摩擦要小。在长时间运行的状态下应该避免混合摩擦，但往往在技术工程中混合摩擦被容忍。
　　液体摩擦
　　假如两个运动面之间有一层完整的润滑油的话，那么它们之间的摩擦是液体摩擦，两个运动面不直接接触。
　　虽然如此通过运动面与润滑油的分子之间的摩擦依然会有很小的磨损。
初中物理摩擦力的大小学习方法（二）
　　固体表面之间的摩擦力的来因有两个：固体表面原子、分子之间相互的吸引力(化学键重组的能量需求，胶力)和它们之间的表面粗糙所造成的互相之间卡住的阻力。
　　滑动摩擦力
　　当一个物体在另一个物体表面上滑动时，会受到另一个物体阻碍它滑动的力叫&滑动摩擦力&。
　　研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关系的实验：实验时为什么要用弹簧秤拉木块做匀速直线运动?这是因为弹簧秤测出的是拉力大小而不是摩擦力大小。当木块做匀速直线运动时,木块水平方向受到的拉力和木板对木块的摩擦力就是一对平衡力。根据二力平衡的条件，拉力大小应和摩擦力大小相等。所以测出了拉力大小也就是测出了摩擦力大小。大量实验表明,滑动摩擦力的大小只跟接触面所受的压力大小、接触面的粗糙程度相关。压力越大，滑动摩擦力越大;接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
　　滑动摩擦力是阻碍相互接触物体间相对运动的力，不一定是阻碍物体运动的力。即摩擦力不一定是阻力,它也可能是使物体运动的动力,要清楚阻碍&相对运动&是以相互接触的物体作为参照物的。&物体运动&可能是以其它物体作参照物的。如:生活中，传送带把货物从低处送到高处，就是靠传送带对货物斜向上的摩擦力实现的。
　　滑动摩擦力大小与物体运动的快慢无关，与物体间接触面积大小无关
　　研究实际问题时,为了简化往往采用&理想化&的做法，如某物体放在另一物体的光滑的表面上,这&光滑&就意味着两个物体如果发生相对运动时，它们之间没有摩擦。
　　滑动摩擦力的方向总是沿接触面，并且与物体相对运动方向相反。
　　公式：F=&&FN FN：正压力(不一定等于施力物体的重力)&：动摩擦因数(是数值，无单位)
　　滚动摩擦
　　滚动摩擦(rolling friction)一物体在另一物体表面作无滑动的滚动或有滚动的趋势时，由于两物体在接触部分受压发生形变而产生的对滚动的阻碍作用，叫&滚动摩擦&。
　　滚动摩擦力，是物体滚动时，接触面一直在变化着，物体所受的摩擦力。它实质上是静摩擦力。接触面软，形状变化愈大，则滚动摩擦力就愈大。一般情况下，物体之间的滚动摩擦力远小于滑动摩擦力。在交通运输以及机械制造工业上广泛应用滚动轴承，就是为了减少摩擦力。例如，火车的主动轮的摩擦力是推动火车前进的动力。而被动轮所受之静摩擦则是阻碍火车前进的滚动摩擦力。
　　静摩擦力
　　若两相互接触且相互挤压，而又相对静止的物体，在外力作用下如只具有相对滑动趋势，而又未发生相对滑动，则它们接触面之间出现的阻碍发生相对滑动的力，谓之&静摩擦力&。一个物体相对它随外力的变化而变化，当静摩擦力增大到最大静摩擦时，物体就会运动起来。
　　大小：静摩擦力根据外力而变化，但有一个最大值，叫做最大静摩擦力。最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。
　　方向：跟接触面相切，跟相对运动趋势方向相反。
　　内部摩擦
　　内部摩擦是物质内部的原子或分子相互运动所造成的能量损失。由于外部力作用所造成的不同部位的粒子的加速度的不同可以造成(比如液体)内部的相对运动。内部摩擦的大小与物质的粘性有关。不像固体表面的摩擦那样含糊，内部摩擦可以通过统计力学的方式相当精确地计算出来。在力学中一般人们在计算时尽量省略摩擦所造成的损失，在流体力学中内部摩擦是理论中的一个内在部分，它可以由奈维尔-史托克斯方程式来计算。
　　流变学是研究复杂的流体(比如悬浮液或高分子化合物)的学科。在这些液体中的内部摩擦非常复杂，线性的奈维尔-史托克斯方程式不能用来描写它了
　　使用弹簧测力计，用钩子钩上被测物体，在水平桌面上(相对的)进行匀速直线运动，弹簧测力计上的示数即是被测物体的摩擦力的大小(粗略)弹簧的拉力等于摩擦力。加速运动，摩擦力不变.
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2011届高考物理基础知识要点复习&固体液体和气体
作者：佚名 教案来源：网络 点击数： &&&
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文 章来源 莲山 课 件 w w w.5Y k J. c oM 2011届高三物理一轮复习全案：第二章固体液体和气体（选修3-3）【考纲知识梳理】一、 固体的微观结构，晶体和非晶体固体分为晶体和非晶体，晶体又可分为单晶体和多晶体１. 晶体和非晶体的区别：晶& 体：有固定的熔点，晶体内部物质微粒的排列有一定的规律。非晶体：没有固定的熔点，内部物质微粒的排列没有一定的规律。2. 单晶体和多晶体的区别：单晶体：具有规则的几何外形，物理特性各向异性。多晶体：整体没有规则的几何外形，物理特性各向同性。3. 晶体的 结合类型：离子晶体――离子键――NaCl&&& 6Na－6Cl原子晶体――共价键――SiO2&& 正四面体，Si－4O金属晶体――金属键――Cu&&&& 正方体各个顶角和对角线交点，1Cu―12Cu4. 同一种物质微粒在不同条件下可能生成不同的晶体：例如：金刚石，石墨，C60二、 液晶的微观结构1. 液晶：物理学中把这种既具有像液体那样的流动性和连续性，又具有晶体那样的各向物理异性特点的流体，叫做液晶。2. 液晶的分类和特点：向列型－－分子呈长棒型DD长度相同但无规律排放DD液晶显示器胆甾型DD分层排布DD呈螺旋型结构DD测温（温度升高，由红变紫）近晶型DD分层排布DD每层有序排列三、 液体的表面张力现象1. 表面张力：液体表面各部分相互吸引的力叫做表面张力。2. 表面张力的微观解释：3. 表面张力的作用使液体表面具有收缩的趋势，液体就像被绷紧的弹性膜覆盖着。4. 液滴在表面张力的作用下呈球形这是因为在体积相同的各种形状中，球形的表面积最小。若液滴过大，在重力的作用下往往呈椭球形。四、 气体的实验定律，理想气体1. 理想气体的状态参量：理想气体：始终遵循三个实验定律（玻意耳定律、查理定律、盖•吕萨克定律）的气体。描述一定质量理想气体在平衡态的状态参量为：温度：气体分子平均动能的标志。体积：气体分子所占据的空间。许多情况下等于容器的容积。压强：大量气体分子无规则运动碰撞器壁所产生的。其大小等于单位时间内、器壁单位积上所 受气体分子碰撞的总冲量。内能：气体分子无规则运动的动能. 理想气体的内能仅与温度有关。2. 玻－马定律及其相关计算：（1）玻－马定律的内容是：一定质量的某种气体，在温度不变时，压强和体积的乘积是恒量。（2）表达式： p1V1=p2V2=k3. 等容过程――查理定律（1）内容：一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度每升高（或降低） 1℃，增加（或减少）的压强等于它0℃时压强的1/273. 一定质量的气体，在体积不变的情况下，它的压强和热力学温标成正比。（2）表达式：数学表达式是：
4. 等压变化――盖•吕萨克定律（1）内容：一定质量的气体，在压强不变的情况下，它的体积和热力学温标成正比. （2） 5. 气体状态方程：pV/T=恒量&= 说明（1）一定质量理想气体的某个状态，对应于p―V（或p―T、V―T）图上的一个点，从一个状态变化到另一个状态，相当于从图上一个点过渡到另一个点，可以有许多种不同的方法。如从状态A变化到B，可以经过许多不同的过程。为推导状态方程，可结合图象选用任意两个等值过程较为方便。（2）当气体质量发生变化或互有迁移（混合）时，可采用把变质量问题转化为定质量问题，利用密度公式、气态方程分态式等方法求解。【要点名师精解】类型一 用气体实验定律解决质量问题【例1】（08海南卷）⑴下列关于分子运动和热现象的说法正确的是&&&&&&&&&&& （填入正确选项前的字母，每选错一个扣1分，最低得分为0分）．A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故B．一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，其分子之间的势能增加C．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大E．一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和F．如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增加⑵（8分）如图，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端封闭但留有一抽气孔．管内下部被活塞封住一定量的气（可视为理想气体），气体温度为T1．开始时，将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到p0时，活塞下方气体的体积为V1，活塞上方玻璃管的容积为2.6V1。活塞因重力而产生的压强为0.5p0。继续将活塞上方抽成真空并密封．整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变．然后将密封的气体缓慢加热．求：①活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度；③当气体温度达到1.8T1时气体的压强．解析：（1）BCEA错误之处在于气体分子是无规则的运动的，故失去容器后就会散开；D选项中没考虑气体的体积对压强的影响；F选项对气温升高，分子平均动能增大、平均速率增大，但不是每个分子速率增大，对单个分子的研究是毫无意义的。（2）①由玻意耳定律得： ，式中V是抽成真空后活塞下方气体体积由盖•吕萨克定律得： 解得： ②由查理定律得： 解得： 【感悟高考真题】1.( ;全国卷Ⅱ•16)如图，一绝热容器被隔板K 隔开a 、 b两部分。已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空，抽开隔板K后a内气体进入b，最终达到平衡状态。在此过程中A．气体对外界做功，内能减少&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& B．气体不做功，内能不变&& C．气体压强变小，温度降低&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& D．气体压强变小，温度不变&2. (;上海物理•22)如图，上端开口的圆柱形气缸竖直放置，截面积为& ，一定质量的气体被质量为2.0kg的光滑活塞封闭在气缸内，其压强为____pa（大气压强取1.01* ，g取 ）。若从初温 开始加热气体，使活塞离气缸底部的高度由0.5m缓慢变为0.51m，则此时气体的温度为____℃。解析： &，T2=306K，t2=33℃本题考查气体实验定律。难度：易。3．(;江苏物理•12(A))（1）为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体。下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是&&& ▲&& 。&（2）在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24KJ的功。现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5KJ的热量。在上述两个过程中，空气的内能共减小& ▲& KJ,空气& ▲& （选填“吸收”或“放出”）（3）已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/ 和2.1kg/ ，空气的摩尔质量为0.029kg/mol，阿伏伽德罗常数 =6.02 。若潜水员呼吸一次吸入2L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。（结果保留一位有效数字）答案：&4．(;福建•28)（1）1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律。若以横坐标 表示分子速率，纵坐标 表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下面国幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是&&&& 。（填选项前的字母）&&&&&&&&&&&&&&&& （2）如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热（即与外界不发生热交换）容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞。今对活塞 施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小。若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体&&&&& 。（填选项前的字母）A．温度升高，压强增大，内能减少&& B．温度降低，压强增 大，内能减少 C．温度升高，压强增大，内能增加&&& D．温度降低，压强减小，内能增加答案：（1）D&&&& （2）C5. (;上海物理•10)如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为 ，管内外水银面高度差为&，若温度保守不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则（A） 均变大&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& （B） 均变小（C）& 变大 变小&&&&&&&&&&&&&&&&&& （D） 变小 变大【解析】根据 ， 变大， 变小，根据 ， 变大，选D。本题考查气体状态方程。难度：中等。6. (;上海物理•17)一定质量理想气体的状态经历了如图所示的 、 、 、 四个过程，其中 的延长线通过原点， 垂直于 且与水平轴平行， 与 平行，则气体体积在（A） 过程中不断增加（B） 过程中保持不变 （C） 过程中不断增加（D） 过程中保持不变【解析】首先，因为 的延长线通过原点，所以 是等容线，即气体体积在 过程中保持不变，B正确； 是等温线，压强减小则体积增大，A正确； 是等压线，温度降低则体积减小，C错误；连接ao交cd于e，则ae是等容线，即 ，因为 ，所以 ，所以 过程中体积不是保持不变，D错误；本题选AB。&本题考查气体的 图象的理解。难度：中等。对D，需要作辅助线，较难。7．(;海南物理&#)下列说法正确的是:(A)当一定质量的气体吸热时，其内能可能减小(B)玻璃、石墨和金刚石都是晶体，木炭是非晶体(C)单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没 有固定的熔点 (D)当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是指向液体内部(E)气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关【答案】ADE 【解析】一定质量的气体吸热时，如果同时对外做功，且做的功大于吸收的热量，则内能减小，(A)正确；玻璃是非晶体，(B )错；多晶体也有固定的熔点，(C)错；液体表面层内的分子液体内部分子间距离的密度都大于大气，因此分子力的合力指向液体内部，(D)正确；气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，决定气体的压强 ，因此与单位体积内分子数和气体的 温度有关，(E)对。(2)(8分)如右图，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为 、压强为 的理想气体． 和 分别为大气的压强和温度．已知：气体内能U与温度T的关系为 ， 为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求()气缸内气体与大气达到平衡时的体积 ： (ii)在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量Q .【答案】 ()&& ；()& 【解析】 ()在气体由压缩 下降到& 的过程中，气体体积不变，温度由 变为 ，由查理定律得& &&&&①在气体温度由 变为 的过程中，体积由 减小到 ，气体压强不变，由着盖•吕萨克定律得 &&& &&&&&②由①②式得 && &&&&③()在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为&&&& &&&④在这一过程中，气体内能的减少为&&&& &&&⑤由热力学第一定律得，气缸内气体放出的热量为&&&& &&&⑥由②③④⑤⑥式得&&&& &&&⑦8.（09•全国卷Ⅰ•14）下列说法正确的是&&&&&&&&&&&&&&&&&&& （& A& ）A. 气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力B. 气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量C. 气体分子热运动的平均动能减少，气体的压强一定减小D.& 单位面积的气体分子数增加，气体的压强一定增大解析：本题考查气体部分的知识.根据压强的定义A正确,B错.气体分子热运动的平均动能减小,说明温度降低,但不能说明压强也一定减小,C错.单位体积的气体分子增加,但温度降低有可能气体的压强减小,D错。9.（09•全国卷Ⅱ•16）如图，水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝。气缸壁和隔板均绝热。初始时隔板静止，左右两边气体温度相等。现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源。当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比& （& BC& ）&A．右边气体温度升高，左边气体温度不变B．左右两边气体温度都升高C．左边气体压强增大D．右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量解析：本题考查气体.当电热丝通电后,右的气体温度升高气体膨胀,将隔板向左推,对左边的气体做功,根据热力学第一定律,内能增加,气体的温度升高.根据气体定律左边的气体压强增大.BC正确,右边气体内能的增加值为电热丝发出的热量减去对左边的气体所做的功,D错。10.（09•上海物理•9）如图为竖直放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同。使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为VA、VB，压强变化量为pA、pB，对液面压力的变化量为FA、FB，则&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& （& AC& ）A．水银柱向上移动了一段距离&&B．VA＜VBC．pA＞pB&&&&&&D．FA＝FB解析：首先假设液柱不动，则A、B两部分气体发生等容变化，由查理定律，对气体A： ；对气体B： ，又初始状态满足 ，可见使A、B升高相同温度， ， ，因此 ，因此 液柱将向上移动，A正确，C正确；由于气体的总体积不变，因此VA=VB，所以B、D错误。11.（09•浙江自选模块•14）“物理3-3”模块（10分）一位质量为60 kg的同学为了表演“轻功”，他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气（可视为理想气体），然后将这4只气球以相同的方式放在水平放置的木板上，在气球的上方放置一轻质塑料板，如图所示。&（1）关于气球内气体的压强，下列说法正确的是A.大于大气压强B.是由于气体重力而产生的C.是由于气体分子之间的斥力而产生的D.是由于大量气体分子的碰撞而产生的（2）在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中，球内气体温度可视为不变。下列说法正确的是A.球内气体体积变大B.球内气体体积变小C.球内气体内能变大D.球内气体内能不变&(3)为了估算气球内气体的压强，这位同学在气球的外表面涂上颜 料，在轻质塑料板面和气球一侧表面贴上间距为2.0 cm的方格纸。表演结束后，留下气球与方格纸接触部分的“印迹 ”如图所示。若表演时大气压强为1.013 105Pa，取g =10 m/s2，则气球内气体的压强为&&&&&&&&& Pa。（取4位有效数字）气球在没有贴方格纸的下层木板上也会留下“印迹”，这一“印迹”面积与方格纸上留下的“印迹”面积存在什么关系？答案：（1）AD ；(2)BD；（3）1.053*105Pa& 面积相同12.（09•海南物理•14）（12分）（I）（4分）下列说法正确的是&&&&&&&&&&&& （填入正确选项前的字母，每选错一个扣2分，最低得分为0分）（A）气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和；（B）气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变；（C）功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功；（D）热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体；（E）一定量的 气体，在体积不变时，分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小；（F）一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加。（II）（8分）一气象探测气球，在充有压强为1．00atm（即76．0cmHg）、温度为27．0℃的氦气时， 体积为3．50m3。在上升至海拔6．50km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36．0cmGg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为-48．0℃。求：（1）氦气在停止加热前的体积；（2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积。答案：（1）ADEF （4分，选对一个给1分，每选错一个扣2分，最低得分为0分）（II）（1）在气球上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程。根据玻意耳―马略特定律有&式中，& 是在此等温过程末氦气的体积。由①式得&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ②（2）在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从 下降到与外界气体温度相同，即 。这是一等过程 根据盖―吕萨克定律有&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ③式中， 是在此等压过程末氦气的体积。由③式得&&&& ④评分参考：本题8分。①至④式各2分。13.（09•上海 物理•21）（12分）如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为39cm，中管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm。先将口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高2cm，求： （1）稳定后右管内的气体压强p；（2）左管A端插入水银槽的深度h。（大气压强p0＝76cmHg）解析：（1）插入水银槽后右管内气体：由玻意耳定律得：p0l0S＝p（l0－h/2）S，所以p＝78cmHg；（2）插入水银槽后左管压强：p’＝p＋gh＝80cmHg，左管内外水银面高度差h1＝p’－p0g ＝4cm，中、左管内气体p0l＝p’l’，l’＝38cm，左管插入水银槽深度h＝l＋h/2－l’＋h1＝7cm。14.（09•宁夏物理•34）（1）带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或进过过程ac到状态c，b、c状态温度相同，如V-T图所示。设气体在状态b和状态c的压强分别为Pb、和PC，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则&&&&&&&& （填入选项前的字母，有填错的不得分）&&&&& （& C& ）A. Pb &Pc，Qab&Qac B. Pb &Pc，Qab&Qac C. Pb &Pc，Qab&Qac D. Pb &Pc，Qab&Qac (2)图中系统由左右连个侧壁绝热、底部、截面均为S的容器组成。左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。 容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B 上方封有氢气。大气的压强p0，温度为T0=273K，连个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1 p0。系统平衡时，各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上升了一定的高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为0.8h。氮气和氢气均可视为理想气体。求（i）第二次平衡时氮气的体积；（ii）水的温度。解析：（i）考虑氢气的等温过程。该过程的初态压强为 ，体积为hS，末态体积为0.8hS。设末态的压强为P，由玻意耳定律得&&&&&&&&&&&&&& ①活塞A从最高点被推回第一次平衡时位置的过程是等温过程。该过程的初态压强为1.1 ，体积为V；末态的压强为 ，体积为 ，则&&&&&&&&&&&&&&&& ②&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ③由玻意耳定律得&&&&&&&&&&&&&&&&&& ④(i i) 活塞A从最初位置升到最高点的过程为等压过程。该过程的初态体积和温度分别为 和 ，末态体积为 。设末态温度为T，由盖-吕萨克定律得&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ⑤【考点精题精练】1．一定质量的气体(分子力及分子势能不计)处于平衡状态Ⅰ，现设法使其温度升高同时压强减小，达到平衡状态Ⅱ，则在状态Ⅰ变为状态Ⅱ的过程&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& （& BD& ）A．气体分子的平均动能必定减小& B．单位时间内气体分子对器壁单位面积的碰撞次数减少C．气体的体积可能不变&&&&&&&&&&&&& D．气体必定吸收热量2.下列关于分子运动和热现象的说法中正确的是&&&&&&&&&&&&&&&&& （&& ）A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故B．一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，其分子之间的势能不变 C．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它的内能一定增大 D．如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增大3．分子间的引力和斥力都与分子间的距离有关，下列说法正确的是A．无论分子间的距离怎样变化，分子间的引力和斥力总是相等的B．无论分子间的距离怎样变化，分子间的斥力总小于引力C．当分子间的引力增大时，斥力一定减小D．当分子间的距离增大时，分子间的斥力比引力减小得快4.一定质量的理想气体，现要使它的压强经过状态变化后回到初始状态的压强，那么使用下列哪些过程可以实现A．先将气体等温膨胀，再将气体等容降温 B．先将气体等温压缩，再将气体等容降温C．先将气体等容升温，再将气体等温膨胀D．先将气体等容降温，再将气体等温压缩5.一定质量的理想气体由状态Ⅰ(p1，V1，T1)被压缩至状态Ⅱ(p2，V2，T2)，已知T2＞ T1，则该过程中A．气体的内能一定是增加的B．气体可能向外界放热C．气体一定从外界吸收热量D．气体对外界做正功7.（10分）已知金刚石的密度为 ，现有体积为 的一小块金刚石，它有多少个碳原子？假如金刚石中的碳原子是紧密地挨在一起，试估算碳原子的直径？（保留两位有效数字）21.(10分)如图所示，在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞面积之比SA∶SB＝1∶2，两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动。两个扎缸都不漏气。　　初始时A、B中气体的体积皆为V0，温度皆为T0＝300K。A中气体压强PA＝1.5P0，P0是气缸外的大气压强，现对A加热，使其中气体的压强升到PA＝2.0P0，同时保持B中气体的温度不变求此时A中气体温度TA'。&解析：先求金刚石的质量： 这块金刚石的摩尔数为： 这块金刚石所含的碳原子数为： 个一个碳原子的体积为： 把金刚石中的碳原子看成球体，则由公式 可得碳原子直径为： 8.（10分）一根两端开口、横截面积为S=2cm2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定（插入水银槽中的部分足够深）。管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长L=21cm的气柱，气体的温度t1=7℃,外界大气压取P0=1.0×105Pa(相当于75cm汞柱高的压强)。&（1）对气体加热，使其温度升高到t2=47℃,此时气柱为多长（2）在活塞上施加一个竖直向上的拉力F=4N，保持气体的温度t2不变，平衡后气柱为多长？此时管内外水银面的高度差为多少？&.解析：活塞平衡时，有pASA + pBSB = p0 (SA + SB)&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& p’ASA + p’BSB = p0 (SA + SB)&&&&&&&&&&& &已知&&&&&&&&&&&&& SB =2SA&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &B中气体初、末态温度相等，设末态体积为VB，则有&& p’BVB= pBV0&&&&&&&&& 设A中气体末态的体积为VA，因为两活塞移动的距离相等，故有& 文 章来源 莲山 课 件 w w w.5Y k J. c oM
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