如图所示,开口向上的圆柱形气缸固定于水平地板上,气缸导热且内壁光滑,内部横截面积为S。气缸与活塞之间密封有一定质量的理想气体,气柱高度为h,环境温度为T。已知活塞质量为m,通过绕过定滑轮的细线连接总质量为M的重物,活塞与气缸间无摩擦且不漏气。
(1)当环境温度缓缓降为时,稳定后密封气体的气柱高度是多大?
(2)如果环境温度保持不变,重物增为2N,气柱高度恢复h,计算大气压强。
高三物理解答题中等难度题
如图所示,开口向上的圆柱形气缸固定于水平地板上,气缸导热且内壁光滑,内部横截面积为S。气缸与活塞之间密封有一定质量的理想气体,气柱高度为h,环境温度为T。已知活塞质量为m,通过绕过定滑轮的细线连接总质量为M的重物,活塞与气缸间无摩擦且不漏气。
(1)当环境温度缓缓降为时,稳定后密封气体的气柱高度是多大?
(2)如果环境温度保持不变,重物增为2N,气柱高度恢复h,计算大气压强。
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如图所示,内壁光滑的圆柱形导热气缸固定在水平面上,气缸内部被活塞封有一定质量的理想气体,活塞横截面积为S,质量和厚度都不计,活塞通过弹簧与气缸底部连接在一起,弹簧处于原长。已知周围环境温度为,大气压强为,谈话的劲度系数(S为活塞横截面积),原长为,一段时间后,环境温度降低,在活塞上施加一水平向右的压力,使活塞缓慢向右移动,当压力增大到一定值时保持恒定,此时活塞向右移动了,缸内气体压强为。
①求此时缸内的气体的温度;
②对气缸加热,使气体温度缓慢升高,当活塞移动到距气缸内部时,求此时缸内的气体温度。
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如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸开口向上竖直放置。横截面积、质量与厚度均不计的活塞,可以在气缸内自由滑动,括塞与气缸底部之间封闭了一定质量的理想气体,开始时话塞与气缸底部之间的距离为L= 40cm。气体的初始温度为T=600K,压强为,已知环境温度,大气压强。由于缸内气体缓慢散热,最终气体的温度达到与环境温度相同。求:(不计活塞与缸壁之间的摩擦)
(i)活塞与气缸底部之间的最短距离;
(ii)请写出气体状态变化的过程,并在下面p-V坐标系中画出气体状态变化过程的图线。
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如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的气组开口向上竖直放置。横截面积s=0.02m²、质量与厚度均不计的活塞,可以在气缸内自由滑动,括塞与气缸底部之间封闭了一定质量的理想气体,开始时话塞与气缸底部之间的距离为L=40cm。气体的初始温度为T=600K,压强为p=1.5×105Pa,已知环境温度T0=300K,大气压强p0= 1.0×105Pa.由于缸内气体缓慢散热,最终气体的温度达到与环境温度相同。(不计活塞与缸壁之间的摩擦) 求:
①活塞与气缸底部之间的最短距离;
②请写出气体状态变化的过程,并在p-V坐标系中画出气体状态变化过程的图线;
③在②间的过程中,外界对气体所做的功。
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如图所示,地面上放置有一内壁光滑的圆柱形导热气缸,气缸的横截面积,活塞到气缸底部的距离为,气缸内部有一质量和厚度均可忽略的活塞,活塞上固定一个力传感器,传感器通过一根竖直细杆与天花板固定好,气缸内密封有温度的理想气体,此时力传感器的读数恰好为0,若外界大气压强保持不变,求:
如果保持活塞不动,当力传感器的读数达到时,密封气体温度升高到多少;
如果从初状态开始将活塞往下压,当下压的距离为时力传感器的示数达到,则通过压缩气体可以使此密封气体的温度升高到多少?
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如图所示,地面上放置有一内壁光滑的圆柱形导热气缸,气缸的横截面积,活塞到气缸底部的距离为,气缸内部有一质量和厚度均可忽略的活塞,活塞上固定一个力传感器,传感器通过一根竖直细杆与天花板固定好,气缸内密封有温度的理想气体,此时力传感器的读数恰好为0,若外界大气压强保持不变,求:
如果保持活塞不动,当力传感器的读数达到时,密封气体温度升高到多少;
如果从初状态开始将活塞往下压,当下压的距离为时力传感器的示数达到,则通过压缩气体可以使此密封气体的温度升高到多少?
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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、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、大气压为时,气柱高度为,气缸和活塞的厚度均可忽略不计,取,求: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,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,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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