如图,导热性能极好的气缸,高为L=l.0m,开口向上固定在水平面上,气缸中有横截面积为S=100cm2、质量为m=20kg的光滑活塞,活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内.当外界温度为t=27℃、大气压为P0=l.0×l05Pa时,气柱高度为l=0.80m,气缸和活塞的厚度均可忽略不计,取g=10m/s2,求:
①如果气体温度保持不变,将活塞缓慢拉至气缸顶端.在顶端处,竖直拉力F有多大?
②如果仅因为环境温度缓慢升高导致活塞上升,当活塞上升到气缸顶端时,环境温度为多少摄氏度?
高二物理解答题中等难度题
如图,导热性能极好的气缸,高为L=l.0m,开口向上固定在水平面上,气缸中有横截面积为S=100cm2、质量为m=20kg的光滑活塞,活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内.当外界温度为t=27℃、大气压为P0=l.0×l05Pa时,气柱高度为l=0.80m,气缸和活塞的厚度均可忽略不计,取g=10m/s2,求:
①如果气体温度保持不变,将活塞缓慢拉至气缸顶端.在顶端处,竖直拉力F有多大?
②如果仅因为环境温度缓慢升高导致活塞上升,当活塞上升到气缸顶端时,环境温度为多少摄氏度?
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如图,质量为M的导热性能极好的气缸,高为L,开口向上置于水平地面上,气缸中有横截面积为S、质量为m的光滑活塞,活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内。外界温度为t1、大气压为p0,此时气柱高度为l,气缸和活塞的厚度均可忽略不计,重力加速度为g。
(1)用竖直向上的力作用在活塞上使气缸能离开地面,则需要施加的最小力F1多大?
(2)将气缸固定在地面上,如果气体温度保持不变,将活塞缓慢拉至气缸顶端,求在顶端处,竖直拉力F2的大小。
(3)如果外界温度由t1缓慢升高到恰使活塞移至气缸顶端,则此时外界温度为多少摄氏度?
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一气缸开口向上固定在水平面上,气缸内部空间的高度L=1m.气缸中有横截面积S=100cm2、质量m=10kg的活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,活塞静止时内部气柱长度为L1=0.4m.已知大气压强为p0=1×105Pa,取重力加速度g=10m/s2,活塞与气缸壁间的摩擦可忽略不计,活塞不漏气.现用力缓慢向上拉活塞,气体温度保持不变,当活塞即将脱离气缸时,竖直向上的拉力F多大?
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气缸长为L=1m(气缸的厚度可忽略不计),开口向上固定在水平面上,气缸中有横截面积为S=100cm2的光滑活塞,活塞质量m=10kg,活塞封闭了一定质量的理想气体,此时气柱长度为L1=0.4m.已知大气压为p0=1×105Pa.现缓慢拉动活塞,拉力最大值为F=600N,试通过计算判断:保持温度不变,能否将活塞从气缸中拉出?(取重力加速度g=10m/s2)
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如图所示,将导热气缸开口向上放置在水平平台上,活塞质量m=10kg,横截面积S=50cm2,厚度d=1cm,气缸的内筒深度H=21cm,气缸质量M=20kg,大气压强为P0=1×105Pa,当温度为T1=300K时,气缸内活塞封闭的气柱长为L1=10cm。若将气缸缓慢倒过来开口向下放置在平台上,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通,不计活塞与气缸间的摩擦,取g= 10m/s2,求:
①气缸开口向下放置时,封闭气柱的长度是多少?
②给气缸缓慢加热,当温度多高时,活塞能刚好接触到平台?
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如图所示,一总长度为L导热性能良好的汽缸放置在水平面上,开口向左。用横截面积为S的活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内,活塞静止时距汽缸底部L/2 。现保持温度不变,缓慢转动汽缸.使其开口竖直向上放置,活塞最终静止时距汽缸底部L/4。已知大气压强为po,不计活塞厚度,活塞与汽缸无摩擦接触且气密性良好。重力加速度为g。
(1)求活塞质量m;
(2)现用外力F缓慢竖直向上拉动活塞,活塞到达汽缸上边缘时,汽缸恰好对地面无压力。求此时所施加外力F的大小。
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一端开口且导热性能良好的汽缸固定在水平面上,如图所示,用质量为m、横截面积为S、厚度可忽略不计的活塞封闭一定质量的理想气体。系统平衡时,活塞与汽缸底部的距离为h1=10cm;外界环境的温度保持不变,将质量为2m的砝码放在活塞上,系统再次平衡时活塞与汽缸底部的距离为h2;现将汽缸内气体的温度缓缓升高∆t=60℃,系统再次平衡时活塞与汽缸底部的距离为h3=6cm。已知外界大气压强P0=mg/s,忽略活塞与汽缸之间的摩擦.求:
(1)h2为多少?
(2)最初汽缸内封闭的理想气体的温度t1为多少摄氏度?
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如图所示,水平面上有横截面积相同的两气缸,其中左侧气缸导热性能良好,右侧气缸绝热(内有制冷装置,所占空间忽略不计,图中未画出)。两质量可忽略不计的活塞部分封闭了一定质量的理想气体A、B,活塞用绕过定滑轮的轻绳相连,绳子刚好拉直但无拉力,此时气体A、B的温度、缸外大气的温度均为T0=300K。已知两活塞到缸底的距离均为L0,活塞与气缸、绳子与滑轮的摩擦均不计。
(1) 若大气温度缓慢升高10K,求左侧活塞到缸底的距离L1。
(2) 若大气温度维持在300K不变,开启右例气缸内制冷装置,使B气体温度缓慢降低10K,求达到稳定时右侧活塞到缸底的距离L2。
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如图所示,导热性能良好的汽缸放置在水平平台上,活塞位于气缸中间,活塞质量为10 kg,横截面积为50 cm2,厚度不计.当环境温度为27 ℃时,活塞封闭的气柱长10 cm.若将汽缸倒过来放置,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通.g取10 m/s2,不计活塞与汽缸之间的摩擦,大气压强为p0=1×105 Pa.
①将汽缸倒过来放置并稳定后,求此时气柱的长度
②将汽缸倒过来放置后,逐渐升高气缸周围温度,要让活塞缓慢移至最底端,求温度至少升到多少摄氏度。
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如图所示,两端开口的一导热性能良好的容器水平放置,两端是直径不同的两个圆筒,里面各有一个活塞,其横截面积分别为SA=10cm2和SB=10cm2,质量分别为MA=6kg、M=4kg。它们之间用一质量不计的轻质细杆相连,两活塞可在桶内无摩擦滑动,但不漏气。在气温为-23°时,用销子把B锁住,并把阀门k打开,使容器和大气相通,随后关闭阀门k,此时两活塞间气体的体积为300m3,当气温升到T时把销子拔去。若刚拔去销子时两活塞的加速度大小为1.2m/s2,方向水平向左,求温度T为多少?(设大气压强为1.0105Pa不变,容器内气体温度始终和外界气温相同)
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