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

  

 

①氣缸水平放置達到如圖1所示的平衡狀態(tài)，求氣體的壓強?

②已知此時氣體的體積V1=2.0×10-2m3,現(xiàn)保持溫度不變力氣缸豎直放置，達到平衡后如圖2所示,與圖1相比.活塞在氣缸內移動的距離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)，對其進行受力分析，求壓強．

①氣缸處于圖1位置時，設氣缸內氣體壓強為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，設氣缸內氣體壓強為P2，對于活塞和桿，由力的平衡條件得

 　　　

設V2為氣缸處于圖2位置時缸內氣體的體積，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

由幾何關系可得  

由以上各式解得　　l = 9.1×10-2m

考點： 本題考查對氣體實驗定律的理解和推理能力以及封閉氣體壓強的求解．

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

“物理3－3”模塊（10分）

（1）下列有關熱學知識的論述正確的是 （     ）

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

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

C．在使兩個分子間的距離由很遠（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動平均動能的標志

E．兩個溫度不同的物體相互接觸時，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．熵是物體內分子運動無序程度的量度

（2）實驗室內，某同學用導熱性能良好的氣缸和活塞將一定質量的理想氣體密封在氣缸內（活塞與氣缸壁之間無摩擦），活塞的質量為m，氣缸內部的橫截面積為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，若大氣壓強恒為p0，室內的溫度不變，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，活塞離氣缸底部的高度為H，則活塞下降的高度為多少？此過程中氣缸內氣體吸熱還是放熱，說明理由。

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