(8分)如图所示,两端开口的U形玻璃管两边粗细不同,粗管横截面积是细管的2倍。管中装入水银,两管中水银面与管口距离均为,大气压强为。现将粗管管口封闭,然后将细管

(8分)如图所示,两端开口的U形玻璃管两边粗细不同,粗管横截面积是细管的2倍。管中装入水银,两管中水银面与管口距离均为,大气压强为。现将粗管管口封闭,然后将细管

题型:不详难度:来源:
(8分)如图所示,两端开口的U形玻璃管两边粗细不同,粗管横截面积是细管的2倍。管中装入水银,两管中水银面与管口距离均为,大气压强为。现将粗管管口封闭,然后将细管管口用一活塞封闭并将活塞缓慢推入管中,直到两管中水银面高度差达到为止。整个过程中气体温度保持不变,求:
①左端液面下降多少?     ②活塞下移的距离(结果保留两位有效数字)。

答案
(1)4cm;(2)6.6cm。
解析

试题分析:①设细管的液面下降了x,则粗管的液面上升了,依题意,得x="4cm" ;②设活塞下移的距离为hcm,由玻意耳定律;对右管封闭气体;对左管封闭气体;其中,联立并代入数据解得:h=6.6cm。
举一反三
如图所示,透热的气缸内封有一定质量的理想气体,缸体质量M=200kg,活塞质量m=10kg,活塞面积S=100cm2。活塞与气缸壁无摩擦且不漏气。此时,缸内气体的温度为27°C,活塞位于气缸正中,整个装置都静止。已知大气压恒为p0=1.0×105Pa,重力加速度为g=10m/s2。求:

(a)缸内气体的压强p1
(b)缸内气体的温度升高到多少°C时,活塞恰好会静止在气缸缸口AB处?
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(10分)在图所示的气缸中封闭着温度为100℃的空气,
一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接,重物和活塞均处于平衡状态, 这时活塞离缸底的高度为10 cm,如果缸内空气变为 0℃,问:

① 重物是上升还是下降?
② 这时重物将从原处移动多少厘米?(设活塞与气缸壁间无摩擦)
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【选修3-3】一活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,初始时气体体积为 .用 DIS 实验系统测得此时气体的温度和压强分别为 300K 和.推动活塞压缩气体,稳定后测得气体的温度和压强分别为320K和.求此时气体的体积;
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(9分)如图所示,上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置,截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内.在汽缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置,使活塞只能向上滑动.开始时活塞搁在a、b上,缸内气体的压强为=1.0×105Pa为大气压强),温度为300K.现缓慢加热汽缸内气体,当温度为330K,活塞恰好离开a、b;当温度为
360K时,活塞上升了4cm..求:

①活塞的质量;
②物体A的体积.
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(9分)如图所示, 一密闭的截面积为S的圆筒形汽缸,高为H,中间有一薄活塞, 用一劲度系数为k的轻弹簧吊着,活塞重为G,与汽缸紧密接触不导热,若Ⅰ、Ⅱ气体是同种气体,且质量、温度、压强都相同时,活塞恰好位于汽缸的正中央,设活塞与汽缸壁间的摩擦可不计,汽缸内初始压强为=1.0×105Pa,温度为, 求:
①弹簧原长.
②如果将汽缸倒置, 保持汽缸Ⅱ部分的温度不变,使汽缸Ⅰ部分升温,使得活塞在汽缸内的位置不变,则汽缸Ⅰ部分气体的温度升高多少?

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