如图所示,均匀薄壁U形管,左管上端封闭,右管开口且足够长,管的横截面积为S,内装密度为ρ的液体.右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上,卡口与左管上端等高,活塞
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如图所示,均匀薄壁U形管,左管上端封闭,右管开口且足够长,管的横截面积为S,内装密度为ρ的液体.右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上,卡口与左管上端等高,活塞
题型:不详
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来源:
如图所示,均匀薄壁U形管,左管上端封闭,右管开口且足够长,管的横截面积为S,内装密度为ρ的液体.右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上,卡口与左管上端等高,活塞与管壁间无摩擦且不漏气.温度为
时,左、右管内液面高度相等,两管内空气柱长度均为
l
,压强均为大气压强
.现使两边温度同时逐渐升高,求:
(1)温度升高到多少时,右管活塞开始离开卡口上升?
(2)温度升高到多少时,左管内液面下降h?
答案
(1)
(2)
解析
(1)右管内气体为等容过程
①
②
由①②式得
③
(2)对左管内气体列出状态方程
④
=(
+mg/S+2ρgh)(
l
+h) ⑤
=(
l
+h)S ⑥
∴
⑦
举一反三
如图所示,一个直立的气缸由截面积不同的两个圆筒联接而成,活塞A、B用一根长为2L的不可伸长的细线连接,它们可以在筒内无摩擦地上、下滑动,它们的截面积分别为
=20
,
=10
,A、B之间封住一定质量的理想气体,A的上方与B的下方均与大气相通,大气压始终保持为
Pa.
(1)当气缸内气体温度为600K,压强为1.2×
Pa时,A、B活塞的平衡位置如图,已知B活塞质量m=1kg,求活塞A的质量(g取10m/
).
(2)当气缸内气体温度由600k缓慢降低时,活塞A、B之间保持距离不变,并一起向下缓慢移动(可认为两活塞仍处在平衡状态),直到A移动到两圆筒连接处.若此后温度继续下降,直到活塞A和B之间的距离小于2L时为止,试分析在降温的整个过程中,气缸内的气体压强变化的情况,并求出在这一过程中气缸内的气体的最低温度。
题型:不详
难度:
|
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如图所示,一个圆筒形气缸平放在水平面上,A、B为两个可以无摩擦滑动的活塞,B活塞质量为m,A活塞的质量及厚度都可不计。B活塞用一根轻弹簧与气缸底相连,a、b为气缸侧壁上的两个小孔,与外界相通,两小孔及两活塞静止时的位置如左图所示。先用一根细管(细管容积不计)把a、b两孔连通,然后把气缸直立起来,并在A活塞上压一个质量也是m的砝码C,则B活塞下
,A活塞下降了
,恰好挡住a孔,如右图所示。现在A活塞上再加一个与C相同的砝码D ,求A、B两活塞最后静止时的位置。(设温度始终保持不变)
题型:不详
难度:
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如图所示,粗细均匀,两端开口的U形管竖直放置,管的内径很小,水平部分BC长14cm.一空气柱将水银柱分割成左右两段.大气压相当于76cm水银柱的压强.
(1)当空气柱温度为
=274L,长为
=8cm时,BC管内左边水银柱长2cm,则右边水银柱总长是多少?
(2)当空气柱温度升高到多少时,左边的水银柱恰好全部进入竖直管AB内?
(3)当空气柱的温度为490K时两竖直管内水银柱上表面高度各为多少?
题型:不详
难度:
|
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如图,A、B是两个汽缸,分别通过阀门a和b与压强为P
0
的大气相通,两个汽缸的横截面积之比S
A
∶S
B
=1∶10,中间的活塞D可无摩擦地左右滑动。区域C始终与大气相通。先关闭阀门a,再通过阀门b给气缸B充气至压强为P
B
=10P
0
,然后关闭b。①活塞D处于平衡状态时,汽缸A中气体压强P
A
多大?(设温度保持不变)②如果整个系统都升高到相同的温度,活塞将向哪个方向移动?为什么?
题型:不详
难度:
|
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如图所示,A、B两气缸所受重力均为100N,缸内活塞重均为50N,活塞横截面积均为100
,A缸放在水平地面上,用绳系住B缸活塞,将B缸悬挂起来,大气压强
=
Pa,当两气缸中气体温度均为12℃时,两缸内活塞到缸底距离相同,求:
(1)温度在12℃时两缸气体压强之比.
(2)在A缸的活塞上加重50N的小物体后,使A的温度上升到57℃,为了使此时两缸内活塞到缸底距离仍相同,则B缸气体温度必须是多少?(气缸不漏气,不计活塞与缸壁间摩擦)
题型:不详
难度:
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