如图所示,横截面积S=10的圆筒上、下部均与大气相通,竖直固定在水平地面上,活塞A与B将一定质量的空气封闭在圆筒中部,活塞A质量=1kg,活塞B用一轻弹簧与地面
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如图所示,横截面积S=10的圆筒上、下部均与大气相通,竖直固定在水平地面上,活塞A与B将一定质量的空气封闭在圆筒中部,活塞A质量=1kg,活塞B用一轻弹簧与地面
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,横截面积S=10
的圆筒上、下部均与大气相通,竖直固定在水平地面上,活塞A与B将一定质量的空气封闭在圆筒中部,活塞A质量
=1kg,活塞B用一轻弹簧与地面相连,弹簧劲度系数k=1000N/m,当活塞处于平衡状态时,被封闭气体长度
=16cm.现用一恒力F将活塞A向上拉,当两活塞重新平衡时,活塞B向上移动了3cm.已知大气压强
=1.0×
Pa,不计活塞与筒壁摩擦.求拉力F的大小及活塞A上移距离ΔL(此过程中温度保持不变).
答案
30N , 9cm
解析
力F作用前对系统有:
力F作用后对系统有:
∴ F=k(
)=1000×0.03="30" N.
力F作用前对活塞A:
∴
=1.1×
Pa.
力F作用后对活塞A:
+F=
,
∴
=0.8×
Pa,
对气体:
,
∴
="22" cm.
则活塞 A上移距离
ΔL=
=22-16+3=9cm.
举一反三
图示粗细均匀的U形管,右臂上端封闭,左臂中有一活塞,开始时用手握住活塞,使它与封闭端位于同一高度.这时两臂液面位于同一水平面内.管内液体的密度为r.液体上方各有一定质量的理想气体,气柱长均为h.今将活塞由图示的位置向上移动,移动的距离为2h,这时两臂液面的高度差为h.设整个过程中气体温度不变.问:活塞移动前,左右两臂液面上方气体的压强各为多少?
题型:不详
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长为L的均匀玻璃管受重力为G。管的内壁是光滑的。管内有一个横截面积为S的轻活塞.在管中封闭有一定质量的气体.用细线把活塞吊起来,管竖直静止时,管内气柱长为
,大气压强为
.如果想把玻璃管和活塞分离,缓慢向下拉动玻璃管,在玻璃管上所加的竖直向下的的拉力至少为多大?
题型:不详
难度:
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如图所示,粗细均匀的U形细玻璃管右端封闭,开口向下竖直放置,长L的横管中充满汞液,封住长L的右管中的气柱.不计温度变化,大气压强为P
0
.今将管晃动后又静止在竖直位置时,发现汞柱可能向右管移动些,也可能向左管移动些,也可能恢复原状.试指出与前二类情况对应的L的值.
题型:不详
难度:
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质量一定的理想气体,被截面积为S的活塞封闭在圆柱形金属气缸内,气缸竖直放在水平地面上,活塞与气缸底部之间用一轻弹簧连接,活塞所受重力为G,活塞与气缸壁无摩擦且不漏气,如图所示.当大气压强
为1.0×
Pa,气体温度为27℃时,气缸内气体压强为1.2×
Pa,此时弹簧恰好为原长
.现将一个物重为3G的物体轻放在活塞上,待稳定后,活塞下降了
/4,温度保持不变,然后再对气体缓慢加热,使活塞上升到离气缸底部
处停止加热.在整个过程中弹簧始终处于弹性限度内.
(1)试导出
S与G的关系式;
(2)试导出弹簧的劲度系数k与活塞G、弹簧原长
间的关系式;
(3)求停止加热时气缸内气体的温度.
题型:不详
难度:
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如图所示,圆柱形气缸的总长为2L,其中有一质量为m,面积为S,厚度可忽略的活塞,当气缸静止时,活塞位于正中间距缸口L处,两边压强为大气压P.当气缸绕轴OO"匀速转动时,活塞移到L1处.已知温度不变,摩擦力不计,求转动的角速度.
题型:不详
难度:
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