如图所示,左端开口的气缸固定在水平桌面,用截面积S=50cm2的活塞封闭一定量的气体,活塞上系一轻绳通过定滑轮连接质量m=10kg的物体。开始时系统处于平衡状态,缸内气体温度t1=27℃。已知大气压强p0=1×105Pa,重力加速度g取10m/s2,气缸内壁光滑。求:
(1)开始时气缸内部的气体压强p1;
(2)现用一外力缓慢拉动活塞,当缸内气体体积变为初始体积的1.25倍时,对应的外力F为多大?
(3)在第2小问的基础上,若想撤去外力后活塞能静止在原处,写出可行的方案,并通过计算说明你的方案。
高三物理解答题简单题
如图所示,封闭有一定质量理想气体的气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以个质量为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p0(mg<p0S).汽缸内气体的温度T0,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T1;
②气体体积减半时的温度T2;
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.
高三物理解答题简单题查看答案及解析
如图所示,气缸开口向右、固定在水平桌面上,气缸内用活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞横截面积为S=1×10-3m2;活塞与气缸壁导热良好,轻绳跨过定滑轮将活塞和地面上的质量为m=1 kg重物连接.开始时绳子刚好伸直且张力为零,活塞离缸底距离为L1=27 cm,被销子K固定在图示位置,此时气缸内气体的压强p1=1.1×105 Pa,温度T1=330 K,外界大气压强p0=1.0×105 Pa,g=10 m/s2,不计一切摩擦和阻力;若在此时拔去销子K,降低气缸内气体的温度,求:
①重物刚好离开地面时,气体的温度为多少?
②重物缓慢上升2 cm,气体的温度为多少?
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图甲所示,气缸(足够长)开口向右、固定在水平桌面上,气缸内用横截面积为S的活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞与气缸壁之间的摩擦忽略不计。轻绳跨过光滑定滑轮将活塞和地面上质量为m的重物连接。开始时气缸内外压强相同,均为大气压P0(mg<P0S,g为重力加速度),轻绳处在伸直状态,气缸内气体的温度为T0,体积为V0。现用力拖动气缸使其缓缓向左移动(温度不变)至重物刚离开地面,接着缓慢降低气体的温度,使得气缸内气体的体积恢复为V0,求:
(i)重物刚离开地面时气缸向左移动的距离d;
(ii)气体体积恢复为V0时的温度T。
高三物理解答题简单题查看答案及解析
如图所示,气缸开口向右、固定在水平桌面上,气缸内用活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞横截面积为S=1×10-3m2;活塞与气缸壁导热良好,轻绳跨过定滑轮将活塞和地面上的质量为m=1kg重物连接.开始时绳子刚好伸直且张力为零,活塞离缸底距离为L1=27cm,被销子K固定在图示位置,此时气缸内气体的压强P1=1.1×105pa,温度T1=330K,外界大气压强P0=1.0×105pa,g=10m/s2,不计一切摩擦和阻力;若在此时拔去销子K,降低气缸内气体的温度,求:
Ⅰ、重物刚好离开地面时,气体的温度为多少?
Ⅱ、重物缓慢上升2cm,气体的温度为多少?
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,气缸开口向右、固定在水平桌面上,气缸内用活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞横截面积为S=1×10-3m2;活塞与气缸壁导热良好,轻绳跨过定滑轮将活塞和地面上的质量为m=1kg重物连接.开始时绳子刚好伸直且张力为零,活塞离缸底距离为L1=27cm,被销子K固定在图示位置,此时气缸内气体的压强P1=1.1×105pa,温度T1=330K,外界大气压强P0=1.0×105pa,g=10m/s2,不计一切摩擦和阻力;若在此时拔去销子K,降低气缸内气体的温度,求:
Ⅰ、重物刚好离开地面时,气体的温度为多少?
Ⅱ、重物缓慢上升2cm,气体的温度为多少?
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,汽缸开口向右、固定在水平桌面上,气缺内用活塞(横截面积为S)封闭了一定质量的理想气体,活塞与气缸壁之间的摩擦忽略不计。轻绳跨过光滑定滑轮将活塞和地面上的重物(质量为m)连接。开始时汽缸内外压强相同,均为大气压p0(mg<p0S),轻绳处在伸直状态,汽缸内气体的温度为T0,体积为V。现使汽缸内气体的温度缓慢降低,最终使得气体体积减半,求:
①重物刚离地面时气缸内气体的温度T1;
②气体体积减半时的温度T2;
③在答题卡上画出如图所示的坐标系,并在其中画出气体状态变化的整个过程,标注相关点的坐标值。
高三物理计算题简单题查看答案及解析
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,绝对温度为T1,弹簧处于拉伸状态且弹力大小F1 = mg。已知大气压p0 =(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T2;
(ii)当被封闭气体的绝对温度为T2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T1,求此时活塞与气缸底部的间距L′。
高三物理简答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)
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,开口向上的气缸C静置于水平桌面上,用一横截面积S=50cm2、质量M=5kg的活塞封闭了一定质量的理想气体,一轻绳一端系在活塞上.另一端跨过两个定滑轮连着一质量m=15kg的物块A,开始时,用手托住物块,使轻绳刚好伸直,物块A距离地面的高度为20cm.缸内气体的温度t1=27℃,活塞到缸底的距离L1=16cm。已知外界大气压强恒为P0=1.0×105Pa,g=10m/s2,不计切摩擦。现缓慢释放物块,一段时间后,系统处于稳定状态(活塞未离开气缸)求:
(i)稳定时活塞离气缸底的高度h1
(ii)稳定后将缸内气体的温度缓慢冷却到-63℃时,活塞离气缸底的高度h2
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,开口向上的气缸C静置于水平桌面上,用一横截面积S=50cm2的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体,一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=2800N/m的竖直轻弹簧A,A下端系有一质量m=14kg的物块B.开始时,缸内气体的温度t1=27℃,活塞到缸底的距离L1=120cm,弹簧恰好处于原长状态。已知外界大气压强恒为p0=1.0×105Pa,取重力加速度g=10m/s2,不计一切摩擦。现使缸内气体缓慢冷却,求:
①气缸内封闭气体的压强;
②气缸内封闭气体的温度。
高三物理解答题简单题查看答案及解析