如图所示,一根横截面积S=1的长管,两端开口,竖直插入水银槽中,有两个质量都是m=20g密闭活塞A、B,在管中封闭两段长都是=10.0cm的理想气体.开始时A、

如图所示,一根横截面积S=1的长管,两端开口,竖直插入水银槽中,有两个质量都是m=20g密闭活塞A、B,在管中封闭两段长都是=10.0cm的理想气体.开始时A、

题型:不详难度:来源:
如图所示,一根横截面积S=1的长管,两端开口,竖直插入水银槽中,有两个质量都是m=20g密闭活塞A、B,在管中封闭两段长都是=10.0cm的理想气体.开始时A、B都处于静止状态,不计管壁与A、B的摩擦.现在用力F竖直向上缓慢拉动活塞A,当F=4.2N时A、B再次静止.设整个过程中,环境温度不变,g取10m/,外界大气压强=1.00×Pa,水银密度,求在此过程中:

(1)有多高的水银柱进入管内;
(2)活塞A上升的距离.
答案

(1) 30.9 cm    (2)44.7cm
解析

(1)对上部气体:


初状态时管中排开的水银柱高为
=3.0 cm.
末状态时进入管中的水银柱高为
=27.9 cm.
则进入管中的水银柱的高度为Δh==30.9 cm.
(2)活塞A上升的高度为:
=44.7cm.
举一反三


一内径均匀的细玻璃管,长55cm,一端封闭,里面注有一段长15cm的水银柱。将管水平放置,封闭端的空气长为20cm,现将管缓缓倒转到开口向下后竖直插入水银槽中,发现封闭空气柱长仍为20cm。求此时管插入的深度?
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两端封闭的气缸,有一可以无摩擦滑动的活塞,面积为S,气缸的质量为m,活塞(包括细的提杆)的质量也为m。活塞上下两部分均为理想气体,当对提杆不施加压力和拉力时,活塞恰好静止于气缸的中间,如图所示,此时气缸上方气体的压强为P0。若保持温度不变, 以力F向上提细杆,使气缸、活塞以同一加速度a竖直向上做匀加速运动,这时活塞上下两部分气体体积的比为1∶2。求加速度a和拉力F的大小?

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一开口玻璃管竖直放置在小车上,小车沿倾角为37°的光滑斜面下滑.在运动前,玻璃管中有一段h=20cm的水银柱,封闭一段L0=40cm长的空气柱.设大气压强p0=75cm汞柱,温度不变,水银密度为=13.6×,g=10m/.(见图)求小车下滑过程中空气柱长为多少?

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质量一定的理想气体被活塞封闭在圆柱形的金属气缸内,活塞与气缸底部之间用一轻弹簧相连接,如图所示.活塞与缸壁间无摩擦而且不漏气.已知,活塞重为G,截面积为S,当大气压Pa,周围环境的温度为27℃时,气缸内气体的压强Pa,此时弹簧恰好是原长L0.现将一个重为3G的物体轻轻地放在活塞上,使活塞缓慢下降,待稳定后活塞下降了L0/4.然后再对气体加热,使活塞上升到离气缸底5L0/4处.变化过程中弹簧始终处于弹性限度内,求:

(1)弹簧的劲度系数与活塞重(G)、弹簧原长(L0)的关系
(2)加热后气缸内气体温度升高了多少?
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如图,一粗细均匀的玻璃管两端开口,全长25cm,竖直插入水银槽中17cm后,用手指堵住上端开口,慢慢从水银槽中提出,再慢慢转到开口向上,求这时管内水银柱的长度和被封气体的长度?大气压为75cmHg.

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