如图所示,一上端开口的圆筒形导热汽缸竖直静置于地面,汽缸由粗、细不同的两部分构成,粗筒的横截面积是细筒横截面积S (cm2)的2倍,且细筒足够长.粗筒中一个质量和厚度都不计的活塞将一定量的理想气体封闭在粗筒内,活塞恰好在两筒连接处且与上壁无作用力,此时活塞与汽缸底部的距离A=12cm,大气压强=75 cmHg.现把体积为17S (cm3)的水银缓缓地从上端倒在活塞上方,在整个过程中气体温度保持不变,不计活塞与汽缸间向的摩擦,求最终活塞下降的距离.
高三物理解答题中等难度题
如图所示,一上端开口的圆筒形导热汽缸竖直静置于地面,汽缸由粗、细不同的两部分构成,粗筒的横截面积是细筒横截面积S (cm2)的2倍,且细筒足够长.粗筒中一个质量和厚度都不计的活塞将一定量的理想气体封闭在粗筒内,活塞恰好在两筒连接处且与上壁无作用力,此时活塞与汽缸底部的距离A=12cm,大气压强=75 cmHg.现把体积为17S (cm3)的水银缓缓地从上端倒在活塞上方,在整个过程中气体温度保持不变,不计活塞与汽缸间向的摩擦,求最终活塞下降的距离.
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如图所示,上端开口的竖直汽缸由横截面积分别为2S、S的两个导热性能良好的圆筒A、B构成,汽缸A顶部与底部的间距为L。活塞将一定质量的理想气体封闭在A内,活塞在A顶部且与CD间恰好无弹力,此时A内气体的绝对温度为T0。现从汽缸开口处缓慢滴入水银,直至活塞到达与汽缸底部的间距为L的EF处时停止滴入水银,此过程中A内气体温度保持不变。已知大气压强为p0,水银密度为,重力加速度大小为g,,汽缸B足够长,活塞厚度和质量均不计。
(1)求活塞在EF处时上方水银的总质量m;
(2)当活塞在EF处时,开始对汽缸缓慢加热,求活塞刚移回CD处时A内气体的绝对温度T。
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导热良好的圆柱形汽缸置于水平地面上,用质量为m、横截面积为S的光滑活塞密封一定质量的理想气体。开始时汽缸平放,被封气体的体积为V0,如图甲所示;现将汽缸开口向上竖直放置,如图乙所示。已知外界大气压强为p0,环境的热力学温度为T0,重力加速度大小为g。
①求活塞相对于缸底移动的距离x;
②若环境温度缓慢升高,求被封气体的体积再次为V0时环境的热力学温度T.
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导热良好的圆柱形汽缸置于水平地面上,用质量为m、横截面积为S的光滑活塞密封一定质量的理想气体。开始时汽缸平放,被封气体的体积为V0,如图甲所示;现将汽缸开口向上竖直放置,如图乙所示。已知外界大气压强为p0,环境的热力学温度为T0,重力加速度大小为g。
①求活塞相对于缸底移动的距离x;
②若环境温度缓慢升高,求被封气体的体积再次为V0时环境的热力学温度T.
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如图所示,一竖直放置的导热性能良好的汽缸上端开口,汽缸壁内设有卡口,卡口到缸底间距离为10cm,口下方由活塞封闭一定质量的理想气体。已知活塞质量为4kg,横截面积为2cm2,厚度可忽略,不计汽缸壁与活塞之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态活塞与卡口之间的作用力为20N,现利用抽气机抽出汽缸内一部分气体,使活塞刚好与卡口间无作用力,抽出的气体充入到一导热性能良好的真空容器内,容器横截面积为1cm2,高度为20cm。已知大气压强为p0=105Pa,环境温度保持不变,重力加速度g取10m/s2,求此时充入气体的容器中气体压强。
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如图甲所示,内壁光滑、导热良好、质量为的汽缸开口向上竖直放置在水平地面上,上部分的横截面积为S,下部分的横截面积为2S,下部分汽缸高L,汽缸内有两个质量忽略不计、厚度不计的活塞A、B封闭了Ⅰ、Ⅱ两部分理想气体,A活塞正好处在汽缸上下两部分的分界处,B活塞处在下部分汽缸的正中间位置处。现将该装置挂起来,气缸脱离地面稳定后如图乙所示。A活塞始终未与汽缸脱离,已知重力加速度为g,外界温度为T,大气压强为P0。
①若环境温度保持不变,求乙图中A活塞向上移动的距离;
②若环境温度缓慢升高,B活塞恰能升到下部分汽缸的顶部,求此时的环境温度?
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如图所示,一个圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置,内有活塞,其横截面积为S=1×10-4 m2,质量为m=1 kg,活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气,其内密封有一定质量的理想气体,气柱高度h=0.2 m。已知大气压强p0=1.0×105 Pa,重力加速度g=10 m/s2。
(1)如果在活塞上缓慢堆放一定质量的细砂,气柱高度变为原来的,求砂子的质量m砂;
(2)如果在(1)基础上给汽缸底缓慢加热,使活塞恢复到原高度,此过程中气体吸收热量5 J,求气体内能的增量ΔU。
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如图所示,一个圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置,内有活塞,其横截面积为S=1×10-4 m2,质量为m=1 kg,活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气,其内密封有一定质量的理想气体,气柱高度h=0.2 m。已知大气压强p0=1.0×105 Pa,重力加速度g=10 m/s2。
(1)如果在活塞上缓慢堆放一定质量的细砂,气柱高度变为原来的,求砂子的质量m砂;
(2)如果在(1)基础上给汽缸底缓慢加热,使活塞恢复到原高度,此过程中气体吸收热量5 J,求气体内能的增量ΔU。
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如图,上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞,两活塞用刚性轻杆连接,两活塞间充有氧气,小活塞下方充有氮气.已知:大活塞的质量为2m,横截面积为2S,小活塞的质量为m,横截面积为S;两活塞间距为L;大活塞导热性能良好,汽缸及小活塞绝热;初始时氮气和汽缸外大气的压强均为p0,大活塞与大圆筒底部相距,两活塞与气缸壁之间的摩擦不计,重力加速度为g.现通过电阻丝缓慢加热氮气,求当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时,氮气的压强.
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如图甲所示,内壁光滑、导热良好、质量m=50kg的汽缸开口向上,竖直放置在水平地面上,上部分的横截面积S1=150cm3下部分的横截面积S2=300cm2,下部分汽缸高L=10cm,汽缸内上、下部分连接处有细小卡口,汽缸内有两个质量忽略不计、厚度不计的活塞A、B封闭了I、Ⅱ两部分理想气体,A活塞正好处在汽缸上、下两部分的分界处(对卡口无压力),B活塞处在下部分汽缸的正中间位置。现将该装置悬挂起来,稳定后如图乙所示。已知重力加速度大小g=10m/s2,大气压强p0=l×105Pa。求:
(1)该装置悬挂后,Ⅱ部分理想气体的压强;
(2)A、B两活塞向上移动的距离之比。
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