【选修3-3选做题】如图所示,一个上下都与大气相通的直圆筒,其横截面积S=10-2 m2,中间用两个活塞A与B封住一定质量的理想气体,A,B都可沿圆筒无摩擦地上

【选修3-3选做题】如图所示,一个上下都与大气相通的直圆筒,其横截面积S=10-2 m2,中间用两个活塞A与B封住一定质量的理想气体,A,B都可沿圆筒无摩擦地上

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【选修3-3选做题】
如图所示,一个上下都与大气相通的直圆筒,其横截面积S=10-2 m2,中间用两个活塞A与B封住一定质量的理想气体,A,B都可沿圆筒无摩擦地上、下滑动,但不漏气。A的质量可不计,B的质量为M,并与一劲度系数k=5×103 N/m的较长的弹簧相连,已知大气压强p0=1×105 Pa,平衡时,两活塞间的距离l0=0.6 m,现用力压A,使之缓慢向下移动一定距离后保持平衡,此时,用于压A的力F=5×102 N,求活塞A向下移动的距离。(假定气体温度保持不变)
答案
解:设活塞A向下移动l,相应B向下移动x,对气体分析
初态p1=P0,V1=l0S    
末态,V2=(l0-l+x)S
由玻意耳定律P1V1=p2V2
  ①
初态时,弹簧被压缩量为x",由胡克定律Mg=kx"    ②
当活塞A受到压力F时,活塞B的受力情况如图所示,F"为此时弹簧弹力,由平衡条件可知

P0S+F"=P0S+F+Mg    ③
由胡克定律有F"=k(x+x")    ④
联立①②③④解得
举一反三
【选修3-3选做题】
下列有关热现象的说法中正确的是  [     ]
A.温度是分子平均动能大小的标志,温度高的物体,其所有分子的动能都比温度低的物体中每个分子的动能大  
B.盛有气体的容器做减速运动时,容器中气体的内能随之减小  
C.电流通过电阻后电阻发热,它的内能增加是通过热传递方式实现的  
D.一定质量的理想气体经等温压缩后,其压强一定增大
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【选修3-3选做题】
如图所示,一圆筒形汽缸静止于水平地面上,汽缸的质量为M,活塞(连同手柄)的质量为m,汽缸内部的横截面积为S,大气压强为P0,平衡时汽缸内的容积为V。现用手握住活塞手柄缓慢向上提,设汽缸足够长,在整个上提过程中气体的温度保持不变,不计汽缸内气体的重力及活塞与汽缸壁间的摩擦,求汽缸刚提离地面时活塞上升的距离。
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【选修3-3选做题】
如图甲所示,一个气缸筒竖直放置在水平平台上,平台上有一缺口与大气相通。在气缸筒中有一活塞,活塞质量为10 kg,横截面积为50 cm2,厚度为1 cm,气缸筒深25 cm,气缸筒质量为20 kg,大气压强为1×105 Pa。当温度为7 ℃时,活塞封闭的气柱长10 cm,若将气缸筒倒过来放置在该平台上,如图乙所示,活塞摩擦不计,g=10 m/s2,求:
(1)气柱的长度;
(2)当温度多高时,气缸筒刚好对水平平台无压力。
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【选修3-3选做题】
如图所示,某水银气压计的玻璃管顶端高出水银槽液面1m,因上部混有少量的空气使读数不准,当气温为27 ℃时标准气压计读数为76 cmHg,该气压计读数为70 cmHg,求:
(1)若在气温为27 ℃时,用该气压计测得的气压读数为64 cmHg,则实际气压应为多少cmHg;
(2)若在气温为7 ℃时,用该气压计测得的气压读数为68 cmHg,则实际气压应为多少cmHg。
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【选修3-3选做题】
为了将空气装入气瓶内,现将一定质量的空气等温压缩,空气可视为理想气体。下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是[     ]
A、B、C、D、
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