Question

【題目】在射向高空的火箭儀器艙內，起飛前用水銀氣壓計測艙內氣體的壓強p0=76cmHg，氣體溫度T0=300K，儀器艙是密封的，取豎直向上為正方向，當火箭以加速度a豎直向上加速運動時，儀器艙內水銀氣壓計指示的壓強為p=0.6p0，則火箭情況可能為

A. a=g，艙內氣體溫度比起飛前溫度增加20％

B. a=g，艙內氣體溫度是起飛前溫度的0.6倍

C. ，艙內氣體溫度比起飛前溫度降低20％

D. ，艙內氣體溫度比起飛前溫度降低10％

Answer 1

【答案】AD

【解析】當火箭加速上升時，水銀氣壓計管內水銀質量為m′，管內的水銀柱的重力：m′g=0.6P0S，對管內水銀，由牛頓第二定律運動定律得：P2S-m′g=m′a，解得：P2=1.2P0；儀器艙內氣體體積不變，氣體發生等容變化，氣體狀態參量：P1=P0=76cmHg，T1=T0=300K，P2=1.2P0，對艙內氣體，由查理定律得： ，即，解得：T2=360K，艙內氣體溫度比起飛前溫度增加：，，艙內氣體溫度是起飛前溫度的1.2倍，故A正確，B錯誤；當火箭加速上升時，水銀氣壓計管內水銀質量為m′，管內的水銀柱的重力：m′g=0.6P0S，對管內水銀，由牛頓第二定律運動定律得：P2S-m′g=m′a，解得：P2=0.9P0，儀器艙內氣體體積不變，氣體發生等容變化，氣體狀態參量：P1=P0=76cmHg，T1=T0=300K，P2=0.9P0，對艙內氣體，由查理定律得：，即，解得：T2=270K，艙內氣體溫度比起飛前溫度減少：，故C錯誤，D正確；故選AD。