一橫截面積為S的氣缸水平放置,固定不動,氣缸壁是導熱的.兩個活塞A和B將氣缸分隔為1、2兩氣室,達到平衡時1、2兩氣室體積之比為3:2,如圖所示,在室溫不變的條件下,緩慢推動活塞A,使之向右移動一段距離d.求活塞B向右移動的距離. 不計活塞與氣缸壁之間的摩擦.
分析:溫度保持不變,封閉在氣缸中的氣體發(fā)生等溫變化,根據(jù)玻意耳定律,分別對氣室1和氣室2列方程,由這兩方程可解得活塞B向右移動的距離.
解答:解:因為缸水平放置,又不計活塞的摩擦,故平衡時兩氣室內(nèi)的壓強必相等.設(shè)初態(tài)時氣室內(nèi)壓強為po,氣室1、2的體積分別為V1和V2;在活塞A向右移動d的過程中活塞B向右移動的距離為x;最后氣缸內(nèi)壓強為p,因溫度不變,分別對氣室1和2的氣體運用玻意耳定律,得
氣室1:P0V1=P(V1-sd+sx)…①
氣室2:P0V2=P(V2-sx)…②
由①、②兩式解得:
x=
V2
V1+V2
d…③
由題意,
V1
V2
=
3
2
,得:
x=
2
5
d…④
答:活塞B向右移動的距離為x=
2
5
d.
點評:本題關(guān)鍵要確定氣體發(fā)生何種狀態(tài)變化,再選擇合適的規(guī)律列式求解.難度不大.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

一橫截面積為S的氣缸水平放置、固定不動、氣缸壁是導熱的.兩個活塞A和B將氣缸分隔為1、2兩個氣室,達到平衡時1、2兩個氣室體積比為3:2.如圖所示.在室溫不變的條件下,緩慢推動活塞A,使之向右移動一段距離d.求活塞B向右移動的距離.(不計活塞與氣缸壁之間的摩擦) 
某學生是這樣解的:
因兩個氣室達到穩(wěn)定狀態(tài)的壓強都相等,溫度又相等,所以體積的變化是均勻的,則兩個氣室的氣體的總體積與2氣室的氣體體積之比一定不變.
(V1+V2):V2=5:2
即:V1′:V2′=5:2
同理可得:兩個氣室總體積的減少量與2氣室的體積減少量之比也不變,
即有△V:△V2=V:V2=5:2
即:
△V
V2
=
Sd
Sx
=
5
2
,得x=
2
5
d
你認為這位學生的解法正確嗎?若不正確,請列式解出你所認為正確的答案;若正確,則請你用另一種不同的方法,列式解出其結(jié)果.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?上海二模)一橫截面積為S的氣缸水平放置,固定不動,兩個活塞A和B將氣缸分隔為1、2兩氣室,溫度均為27℃,達到平衡時1、2兩氣室長度分別為30cm和20cm,如圖所示.在保持兩氣室溫度不變的條件下,緩慢推動活塞A,使之向右移動5cm,不計活塞與氣缸壁之間的摩擦,大氣壓強為1.0×105Pa.求:
(1)活塞B向右移動的距離與氣室2中氣體的壓強.
(2)若將活塞A用銷子固定,保持氣室1的溫度不變,要使氣室2中氣體的體積恢復原來的大小,則應(yīng)將氣室2氣溫度升高為多少℃?

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科目:高中物理 來源: 題型:

    (00年全國卷)(11分)一橫截面積為S的氣缸水平放置,固定不動,氣缸壁是導熱的,兩個活塞A和B將氣缸分隔為1、2兩氣室,達到平衡時1、2兩氣室外體積之比為3:2,如圖所示,在室溫不變的條件下,緩慢推動活塞A,使之向右移動一段距離d,求活塞B向右移動的距離,不計活塞與氣缸壁之間的摩擦。

 

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科目:高中物理 來源:上海二模 題型:問答題

一橫截面積為S的氣缸水平放置,固定不動,兩個活塞A和B將氣缸分隔為1、2兩氣室,溫度均為27℃,達到平衡時1、2兩氣室長度分別為30cm和20cm,如圖所示.在保持兩氣室溫度不變的條件下,緩慢推動活塞A,使之向右移動5cm,不計活塞與氣缸壁之間的摩擦,大氣壓強為1.0×105Pa.求:
(1)活塞B向右移動的距離與氣室2中氣體的壓強.
(2)若將活塞A用銷子固定,保持氣室1的溫度不變,要使氣室2中氣體的體積恢復原來的大小,則應(yīng)將氣室2氣溫度升高為多少℃?
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