如图所示,横截面积均为S的两导热气缸A、B通过一段体积可忽略的细管相连接,在细管中间安装有一个阀门D,两气缸中各有一个质量为m的活塞,气缸B中的活塞与一个轻弹簧相连接。阀门D关闭时,轻弹簧处于原长,气缸B中气柱长度恰为L,气缸A中的活塞处于静止状态时,气柱长度为3L。已知大气压强,弹簧的劲度系数,重力加速度为g,活塞可在气缸内无摩擦滑动但不漏气。现将一个质量为m的重物C轻轻地放到气缸A中的活塞上,并打开阀门D,保持环境温度不变,待系统稳定后,求弹簧的形变量和气缸A中活塞向下移动的距离。
高三物理解答题中等难度题
如图所示,横截面积均为S的两导热气缸A、B通过一段体积可忽略的细管相连接,在细管中间安装有一个阀门D,两气缸中各有一个质量为m的活塞,气缸B中的活塞与一个轻弹簧相连接。阀门D关闭时,轻弹簧处于原长,气缸B中气柱长度恰为L,气缸A中的活塞处于静止状态时,气柱长度为3L。已知大气压强,弹簧的劲度系数,重力加速度为g,活塞可在气缸内无摩擦滑动但不漏气。现将一个质量为m的重物C轻轻地放到气缸A中的活塞上,并打开阀门D,保持环境温度不变,待系统稳定后,求弹簧的形变量和气缸A中活塞向下移动的距离。
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如图所示,A、B是由导热材料制成的截面积S相等的两个气缸,其长度L均为45 cm。A、B通过一带有阀门、体积可忽略的管道连接。初始时阀门关闭,一厚度不计、截面积也为S的光滑活塞C位于B内左侧,在A内充满压强PA=2.8×l05Pa的理想气体,B内充满压强pB=1.4×l05Pa的理想气体。现打开阀门,室温不变。求:
①重新平衡后活塞向右移动的距离和B中气体的压强;
②自打开阀门到平衡,B内气体是吸热还是放热?请简要说明理由。
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如图所示,横截面积均为S,内壁光滑的导热气缸A、B,A水平放置,活塞E固定,封闭气柱长为2l;气缸B竖直放置,高为4l,A、B之间由一段容积可忽略的细管相连,A气缸中细管口处有一小阀门C,A中气体不能进入B中,当B中气体压强大于A中气体压强时,阀门C开启,B内气体进入A中,B中气体由活塞D封闭,初始时A中气体压强为1.5P0,活塞D离气缸底部的距离为3l,整个装置置于温度27°C,大气压为P0的环境中,阀门C、活塞D的质量及厚度均忽略不计,现向D上缓慢添加沙子,最后沙子总质量为,求
(i)稳定后活塞D下降的距离;
(ii)同时对两气缸加热,使活塞D再回到初始位置,则此时气缸B内的温度为多少?
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如图所示,导热气缸由半径不同的两个圆柱形容器组成,气缸上部横截面积为1.5S,深度为0.5L,下部横截面积为S,深度为L,侧面有阀门C,C处于打开状态。活塞上表面通过滑轮与一水桶相连。关闭阀门后向水桶中缓慢加水,使活塞上升到距气缸上口0.3L处停下。已知:大气压强为p0,室温为T0,重力加速度为g,不计一切摩擦,忽略水桶质量、活塞厚度及活塞质量。求:
(i)加入桶中水的质量;
(ii)将桶中的水取走一半,并对缸中气体缓慢加热,当活塞再次停于离气缸上口0.3L处时,气体的温度。
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如图所示,导热气缸由半径不同的两个圆柱形容器组成,气缸上部横截面积为1.5S,深度为0.5L,下部横截面积为S,深度为L,侧面有阀门C,C处于打开状态。活塞上表面通过滑轮与一水桶相连。关闭阀门后向水桶中缓慢加水,使活塞上升到距气缸上口0.3L处停下。已知:大气压强为p0,室温为T0,重力加速度为g,不计一切摩擦,忽略水桶质量、活塞厚度及活塞质量。求:
(i)加入桶中水的质量;
(ii)将桶中的水取走一半,并对缸中气体缓慢加热,当活塞再次停于离气缸上口0.3L处时,气体的温度。
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如图所示,导热材料制成的截面积相等,长度均为45cm的气缸A、B通过带有阀门的管道连接.初始时阀门关闭,厚度不计的光滑活塞C位于B内左侧,在A内充满压强的理想气体,B内充满压强的理想气体,忽略连接气缸的管道体积,室温不变.现打开阀门。
求:
①平衡后活塞向右移动的距离和B中气体的压强;
②自打开阀门到平衡,B内气体是吸热还是放热(简要说明理由).
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如图所示,两水平气缸A、B固定,由水平硬质细杆(截面积可忽略)相连的两活塞的横截面积SA=4SB,两气缸通过一根带阀门K的细管(容积可忽略不计)连通。最初阀门K关闭,A内贮有一定量的气体(可视为理想气体),B内气体极为稀薄(可视为真空),两活塞分别与各自气缸底相距a=20cm,b=25cm,活塞静止。今将阀门K打开,问:(设整个变化过程气体的温度保持不变,不计活塞与气缸之间的摩擦,外部大气压为p0)
①活塞将向_______(填“左”或“右”)移动;
②活塞移动的距离是多少_______?
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如图所示,两水平气缸A、B固定,由水平硬质细杆(截面积可忽略)相连的两活塞的横截面积SA=4SB,两气缸通过一根带阀门K的细管(容积可忽略不计)连通。最初阀门K关闭,A内贮有一定量的气体(可视为理想气体),B内气体极为稀薄(可视为真空),两活塞分别与各自气缸底相距a=20cm,b=25cm,活塞静止。今将阀门K打开,问:(设整个变化过程气体的温度保持不变,不计活塞与气缸之间的摩擦,外部大气压为p0)
①活塞将向哪边移动?
②活塞移动的距离是多少?
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如图所示,两水平气缸A、B固定,由水平硬质细杆(截面积可忽略)相连的两活塞的横截面积SA=4SB,两气缸通过一根带阀门K的细管(容积可忽略不计)连通。最初阀门K关闭,A内贮有一定量的气体(可视为理想气体),B内气体极为稀薄(可视为真空),两活塞分别与各自气缸底相距a=20cm,b=25cm,活塞静止。今将阀门K打开,问:(设整个变化过程气体的温度保持不变,不计活塞与气缸之间的摩擦,外部大气压为p0)
①活塞将向_______(填“左”或“右”)移动;
②活塞移动的距离是多少_______?
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