如图所示,封闭有一定质量理想气体的长气缸固定在水平桌面上,开口向右,活塞的横截面积为S。,活塞与质量为m的物块用跨过定滑轮上的轻绳连接,滑轮两侧的轻绳分别处于水平和竖直状态,劲度系数为k的竖直轻弹簧下端固定,上端与物块连接。开始时,活塞与气缸底部的间距为L,被封闭气体压强为、绝对温度为,弹簧处于拉伸状态且弹力大小=mg。已知大气压强=(n>2,g为重力加速度大小)。不计一切摩擦,弹簧始终处于弹性限度内。求:
(i)若对被封闭气体缓慢加热直至弹簧弹力大小为零,求此时被封闭气体的绝对温度;(用m、K、n、L、g、T1表示)
(ii)当被封闭气体的绝对温度为时,立即撤去弹簧且不再对被封闭气体加热,经过一段较长时间后,被封闭气体的绝对温度又降回到,求此时活塞与气缸底部的间距L′;(用n、L表示)
高二物理解答题困难题
如图所示,封闭有一定质量理想气体的长气缸固定在水平桌面上,开口向右,活塞的横截面积为S。,活塞与质量为m的物块用跨过定滑轮上的轻绳连接,滑轮两侧的轻绳分别处于水平和竖直状态,劲度系数为k的竖直轻弹簧下端固定,上端与物块连接。开始时,活塞与气缸底部的间距为L,被封闭气体压强为、绝对温度为,弹簧处于拉伸状态且弹力大小=mg。已知大气压强=(n>2,g为重力加速度大小)。不计一切摩擦,弹簧始终处于弹性限度内。求:
(i)若对被封闭气体缓慢加热直至弹簧弹力大小为零,求此时被封闭气体的绝对温度;(用m、K、n、L、g、T1表示)
(ii)当被封闭气体的绝对温度为时,立即撤去弹簧且不再对被封闭气体加热,经过一段较长时间后,被封闭气体的绝对温度又降回到,求此时活塞与气缸底部的间距L′;(用n、L表示)
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,开口向上质量为m1=2kg的导热气缸C 静止于水平桌面上,用一横截面积s为= 10cm2、质量为=2kg的活塞封闭了一定质量的理想气体.一不可伸长的轻绳一端系在活塞上,另一端跨过两个定滑轮连着一劲度系数k =400N/m的竖直轻弹簧A,A下端系有一质量M=5kg的物块B。开始时,活塞到缸底的距 L1=lOOcm,轻绳恰好拉直,弹簧恰好处于原长状态,缸内气体的温度T1=300K。巳知外界大气压强值为= 1.0 ×105Pa,取重力加速度g= 10m/s3,不计一切摩擦。现使缸内气体缓慢冷却到T2=100K时,求:
①稳定后活塞到缸底的距离;
②活塞从开始到最终稳定下降的距离。
高二物理简答题中等难度题查看答案及解析
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查看答案及解析
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)
高二物理解答题简单题查看答案及解析
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?
高二物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,封闭有一定质量理想气体的汽缸固定在水平桌面上,开口向右放置,活塞的横截面积为S。活塞通过轻绳连接了一个质量为m的小物体,轻绳跨在定滑轮上。开始时汽缸内外压强相同,均为大气压。汽缸内气体的温度,轻绳处在伸直状态。不计摩擦。缓慢降低汽缸内温度,最终使得气体体积减半,求:
①重物刚离地时气缸内的温度;
②气体体积减半时的温度;
③在下列坐标系中画出气体状态变化的整个过程。并标注相关点的坐标值。
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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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(10分)如图所示,底面积S= 40cm2的圆柱形气缸C开口向上放置在水平地面上,内有一可自由移动的活塞封闭了一定质量的理想气体,不可伸长的细线一端系在质量为 2kg活塞上,另一端跨过两个定滑轮提着质量为10kg的物体A.。开始时,温度t1=7℃,活塞到缸底的距离l1=10cm,物体A.的底部离地h1=4cm。已知外界大气压p0=1.0×105PA.不变,现对气缸内的气体缓慢加热直到A.物体触地,试问:(重力加速度g=l0m/s2)
(1)开始时气体的压强为多少PA.?
(2)当物体A.刚触地时,气体的温度为多少℃?
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如图所示,高为H的导热气缸竖直固定在水平地面上,横截面积为S、重力为G的“⊥”形活塞封闭着一定质量的理想气体,活塞离缸底高为h.现手持“⊥”形活塞上端,缓慢竖直上提活塞,当活塞上升至气缸上端口时,求竖直上提的力F大小.已知:大气压强为p0,不考虑活塞与气缸之间的摩擦及温度的变化,不计活塞及气缸壁的厚度.
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如图所示,高为H的导热气缸竖直固定在水平地面上,横截面积为S、重力为G的“”形活塞封闭着一定质量的理想气体,活塞离缸底高为h.用手持“”形活塞上端,缓慢竖直上提活塞,当活塞上升至气缸上端口时,求:(大气压强为P0,不考虑活塞与气缸之间的摩擦及温度的变化,不计活塞及气缸壁的厚度)
(1)气体的压强
(2)竖直上提的力F大小
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