- 初中物理热学计算题大全
以下是一些初中物理热学计算题大全：
1. 一个质量为2kg的钢瓶内储有3kg的氧气，钢瓶的温度为30℃，欲用压强为3.0×10^6Pa的氮气使钢瓶内的氧气压强变为6.0×10^6Pa，已知气体分子之间的平均距离以10cm计，求整个过程中气体对外做的功和释放的内能。（不计气体的分子势能）
2. 有一根铜导线，电阻为2Ω，把它对折起来使用，电阻将变为多少？如果把它拉长到原来的长度，电阻将变为多少？
3. 质量为5kg的冷水和3kg的热水混合后（不计热量损失），求热水和冷水的温度各是多少？
4. 有一根长为1m的均匀铜棒，放在光滑的水平面上，受到立在它上面的一个竖直棒的弹力作用而处于静止状态。当竖直棒突然发生转动时，那么在极短的时间内铜棒可能达到的最大速度是多大？
5. 有一根长为L=1.6m的铁管，竖直地放在水平地面上，管口是边长为a=1cm的正方形，从管口竖直向上抛出一个质量为m=2kg的小球，小球从管口运动到落地经历的时间为t=2s，求钢管对小球的作用力。（g取10m/s²）
答案：
1. 由理想气体状态方程可得：ΔU=W+Q，ΔU=（p₂V₂-p₁V₁）=（6×10⁶Pa×3kg×10³m³）-（3×10⁶Pa×3kg×10³m³）=9×10⁶J；ΔE=ΔU-Q=ΔU-ft=9×10⁶J-2kg×10N/kg×30m=4.5×10⁶J；内能增加了4.5×10⁶J。
2. 把它对折起来使用，长度变为原来的一半，横截面积变为原来的四倍，根据电阻定律可得：R′=4R；把它拉长到原来的长度时，长度变为原来的两倍，横截面积变为原来的二分之一，根据电阻定律可得：R″=8R。
3. 由题意知：两杯水的初温相同且不计热量损失，所以Q_{热} = Q_{放} = m_{冷}c_{冷}(t - t_{0}) = m_{热}c_{热}(t_{0} - t)所以t_{冷} = \frac{m_{冷}c_{冷}(t - t_{0})}{m_{热}c_{热}} = \frac{2kg × 4.2 × 10^{3}J/(kg \cdot^{\circ}C) × (30^{\circ}C - 25^{\circ}C)}{3kg × 4.2 × 10^{3}J/(kg \cdot^{\circ}C)} = 5^{\circ}C；t_{热} = t = 25^{\circ}C。
4. 设铜棒达到最大速度为vm，此时棒受到的弹力为F。则由题意知：F+f=F_{弹}=ma\frac{F}{mg}\times v_{m} + f = \frac{F}{mg}\frac{F}{mg}\frac{mg}{F}\frac{mg}{mg}由牛顿第三定律知：F_{弹} = F_{弹}\prime = F - f\prime\prime\prime\prime\prime\prime\prime\prime\prime\prime\prime\prime\prime\prime\prime\prime\prime\prime\prime\prime\prime\prime\prime\prime\prime\prime\prime\prime\prime = F - f\prime = F - \frac{mg}{\frac{mg}{F}} = F - \frac{mg}{\frac{mg}{mg}} = F - mg = \frac{vm^{2}}{g}。
5. 对小球进行受力分析并运用动量定理得：Ft - mg(L-vt) - F_{弹}\prime t = 0 - mv带入数据得：F_{弹}\prime = \frac{mv + mg(L-vt)}{t} + mg = \frac{2 × 2 × 16 + 2 × 10 × (2 × 2 - 2 × 5)}{2}N + 2 × 10N = 78N。
相关例题：
例题：一个保温瓶的质量为0.5kg，装满水后总质量为1.5kg，装满另一种液体后总质量为1.3kg，已知水的密度为1.0×10³kg/m³，求另一种液体的密度。
【分析】
【解答】
解：由题意可知，保温瓶的容积等于水的体积，即保温瓶的容积为：V = V水 = m水/ρ水 = (1.5kg−0.5kg)/1.0×10³kg/m³ = 0.0005m³
另一种液体的质量为：m液 = m总−m保温瓶 = 1.3kg−0.5kg = 0.8kg
另一种液体的密度为：ρ液 = m液/V = 0.8kg/0.0005m³ = 1600kg/m³
答：另一种液体的密度为1600kg/m³。
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