（9分）如圖，氣缸由兩個(gè)橫截面不同的圓筒連接而成，活塞A、B被輕質(zhì)剛性細(xì)桿連接在一起，可無摩擦移動A、B的質(zhì)量分別為mA＝12kg。mB＝8.0kg,橫截面積分別為s1＝4.0×1O-2m2Sg＝2.0×l0-2m2一定質(zhì)量的理想氣體被封閉在兩活塞之間,活塞外側(cè)大氣壓強(qiáng)Po＝1.0×l05Pa

  

 

①氣缸水平放置達(dá)到如圖1所示的平衡狀態(tài)，求氣體的壓強(qiáng)?

②已知此時(shí)氣體的體積V1=2.0×10-2m3,現(xiàn)保持溫度不變力氣缸豎直放置，達(dá)到平衡后如圖2所示,與圖1相比.活塞在氣缸內(nèi)移動的距離l為多少？取重力加速度g＝10m/s2

 

【答案】

①     ②  9.1×10-2m

【解析】

試題分析：利用氣態(tài)方程解題關(guān)鍵是確定狀態(tài)，明確狀態(tài)參量，根據(jù)活塞和桿處于平衡狀態(tài)，對其進(jìn)行受力分析，求壓強(qiáng)．

①氣缸處于圖1位置時(shí)，設(shè)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為P1，對于活塞和桿，由力的平衡條件得：　　    

解得 　　　　 　

②氣缸處于圖2位置時(shí)，設(shè)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為P2，對于活塞和桿，由力的平衡條件得

 　　　

設(shè)V2為氣缸處于圖2位置時(shí)缸內(nèi)氣體的體積，氣缸水平放置變?yōu)樨Q直放置是等溫過程，由玻意耳定律可得

由幾何關(guān)系可得  

由以上各式解得　　l = 9.1×10-2m

考點(diǎn)： 本題考查對氣體實(shí)驗(yàn)定律的理解和推理能力以及封閉氣體壓強(qiáng)的求解．

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

“物理3－3”模塊（10分）

（1）下列有關(guān)熱學(xué)知識的論述正確的是 （     ）

A．教室內(nèi)看到透過窗子的“陽光柱”里粉塵顆粒雜亂無章的運(yùn)動，這種運(yùn)動是布朗運(yùn)動

B．只要知道水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量，就可以計(jì)算出阿伏伽德羅常數(shù)

C．在使兩個(gè)分子間的距離由很遠(yuǎn)（r＞10-9m）減小到很難再靠近的過程中，分子間作用力先減小后增大；分子勢能不斷增大

D．溫度是物體分子熱運(yùn)動平均動能的標(biāo)志

E．兩個(gè)溫度不同的物體相互接觸時(shí)，熱量既能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體，也可以自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體

F．熵是物體內(nèi)分子運(yùn)動無序程度的量度

（2）實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，某同學(xué)用導(dǎo)熱性能良好的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體密封在氣缸內(nèi)（活塞與氣缸壁之間無摩擦），活塞的質(zhì)量為m，氣缸內(nèi)部的橫截面積為S．用滴管將水緩慢滴注在活塞上，最終水層的高度為h，如圖所示．在此過程中，若大氣壓強(qiáng)恒為p0，室內(nèi)的溫度不變，水的密度為ρ，重力加速度為g，則以下圖象中能反映密閉氣體狀態(tài)變化過程的是（     ）

 


（3）上題中若初始時(shí)，活塞離氣缸底部的高度為H，則活塞下降的高度為多少？此過程中氣缸內(nèi)氣體吸熱還是放熱，說明理由。

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