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。
高二物理计算题中等难度题
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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如图所示,一总长度为L导热性能良好的汽缸放置在水平面上,开口向左。用横截面积为S的活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内,活塞静止时距汽缸底部L/2 。现保持温度不变,缓慢转动汽缸.使其开口竖直向上放置,活塞最终静止时距汽缸底部L/4。已知大气压强为po,不计活塞厚度,活塞与汽缸无摩擦接触且气密性良好。重力加速度为g。
(1)求活塞质量m;
(2)现用外力F缓慢竖直向上拉动活塞,活塞到达汽缸上边缘时,汽缸恰好对地面无压力。求此时所施加外力F的大小。
高二物理解答题简单题查看答案及解析
一端开口且导热性能良好的汽缸固定在水平面上,如图所示,用质量为m、横截面积为S、厚度可忽略不计的活塞封闭一定质量的理想气体。系统平衡时,活塞与汽缸底部的距离为h1=10cm;外界环境的温度保持不变,将质量为2m的砝码放在活塞上,系统再次平衡时活塞与汽缸底部的距离为h2;现将汽缸内气体的温度缓缓升高∆t=60℃,系统再次平衡时活塞与汽缸底部的距离为h3=6cm。已知外界大气压强P0=mg/s,忽略活塞与汽缸之间的摩擦.求:
(1)h2为多少?
(2)最初汽缸内封闭的理想气体的温度t1为多少摄氏度?
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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)
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如图所示,开口向上的汽缸被一个质量的活塞封闭了一定量的理想气体,活塞横截面积,活塞到汽缸底部的长度为。现在把汽缸倒过来开口向右放在水平地面上,大气压强,汽缸导热良好,不计一切摩擦和环境温度变化。
求活塞静止时到汽缸底部的距离L。
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如图所示,用导热性能良好的汽缸和活塞封闭一定质量的理想气体,活塞厚度及其与汽缸缸壁之间的摩擦均不计。现将汽缸放置在光滑水平面上,活塞与水平轻弹簧连接,弹簧另一端固定在竖直墙壁上。已知汽缸的长度为2L、活塞的面积为S,此时封闭气体的压强为p0,活塞到缸口的距离恰为L,大气压强恒为p0。现用外力向左缓慢移动汽缸(该过程中气体温度不变),当汽缸的位移为L时活塞到缸口的距离为。
①求弹簧的劲度系数k;
②若在上述条件下保持汽缸静止,缓慢降低外界温度,使活塞距离缸口仍为L,则此时气体温度与原来温度之比为多大?
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如图所示,圆柱形绝热汽缸水平放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体,活塞横截面积为S=0.2m2,与容器底部相距L=0.3m。现通过电热丝缓慢加热气体,当气体温度升高到T时,气体吸收热量4.2×103J,活塞向右移动了d=0.1m。已知大气压强为p0=1.0×105Pa,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,不计活塞与汽缸的摩擦。
(1)加热前汽缸内理想气体的密度ρ=0.45 kg/m3,摩尔质量M=1.6×10-2 kg/mol,试估算汽缸内理想气体的分子数n。(结果保留两位有效数字)
(2)加热过程中气体内能变化量。
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如图所示,竖直放置、内部光滑的导热气缸用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞用固定螺栓固定在距汽缸底部h0=0.6m处,活塞横截面积为S=6cm2,此时气体的压强p=0.5×105pa,汽缸壁是导热的,打开固定螺栓,活塞下降,经过足够长的时间后,活塞停在距离底部h1=0.2m处,在此过程中周围环境温度为t0=27℃,保持不变,已知重力加速度取g=10m/s2,大气压强p0=1.0×105pa。
求:
(1)活塞的质量;
(2)周围环境温度缓慢升高到t=177℃,保持不变,求活塞稳定时距汽缸底部的距离。
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如图所示,竖直放置、内部光滑的导热气缸用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞用固定螺栓固定在距汽缸底部h0=0.6m处,活塞横截面积为S=6cm2,此时气体的压强p=0.5×105pa,汽缸壁是导热的,打开固定螺栓,活塞下降,经过足够长的时间后,活塞停在距离底部h1=0.2m处,在此过程中周围环境温度为t0=27℃,保持不变,已知重力加速度取g=10m/s2,大气压强p0=1.0×105pa。
求:
(1)活塞的质量;
(2)周围环境温度缓慢升高到t=177℃,保持不变,求活塞稳定时距汽缸底部的距离。
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如图所示,一个厚度可忽略不计汽缸长,缸中有横截面积为的光滑活塞,缸被固定在水平面上,活塞封闭了一定质量的理想气体,当温度为,缸内压强等于大气压强,气柱长.现用力缓慢拉动活塞,已知拉力最大值为.
()如果温度保持不变,能否将活塞从汽缸中拉出.
()保持最大拉力不变将活塞从汽缸中拉出,缸中气体温度至少为多少摄氏度.
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