在一个横截面积为S=10cm2的圆柱形容器中,有一个质量不计的活塞用弹簧和底部相连,容器中密闭有一定质量的理想气体,当温度为t1=27°C时,弹簧恰好处于原长,此时外部压强为p0=1.0×105Pa,活塞和底面相距L=20cm,在活塞上放一质量为m1=20kg的物体,活塞静止时下降10cm,温度仍为27℃,不计活塞与容器壁的摩擦,弹簧的形变在弹性限度范围内,g=10m/s2,求:
(i)弹簧的劲度系数k;
(ii)如果把活塞内气体加热到t2=57℃并保持不变,为使活塞静止时位置距容器底面距离仍为10cm,活塞上应再加物体的质量m2。
高三物理解答题中等难度题
在一个横截面积为S=10cm2的圆柱形容器中,有一个质量不计的活塞用弹簧和底部相连,容器中密闭有一定质量的理想气体,当温度为t1=27°C时,弹簧恰好处于原长,此时外部压强为p0=1.0×105Pa,活塞和底面相距L=20cm,在活塞上放一质量为m1=20kg的物体,活塞静止时下降10cm,温度仍为27℃,不计活塞与容器壁的摩擦,弹簧的形变在弹性限度范围内,g=10m/s2,求:
(i)弹簧的劲度系数k;
(ii)如果把活塞内气体加热到t2=57℃并保持不变,为使活塞静止时位置距容器底面距离仍为10cm,活塞上应再加物体的质量m2。
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在一个横截面积为的圆柱形容器中,有一个质量不计的活塞用弹簧和底部相连,容器中密闭有一定质量的理想气体,当温度为时,弹簧恰好处于原长,此时外部压强为,活塞和底面相距,在活塞上放一质量为的物体,活塞静止时下降10cm,温度仍为,不计活塞与容器壁的摩擦,弹簧的形变在弹性限度范围内,,求:
弹簧的劲度系数k;
如果把活塞内气体加热到并保持不变,为使活塞静止时位置距容器底面距离仍为10cm,活塞上应再加物体的质量。
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在一个横截面积为S=的圆柱形容器中,有一个质量不计的活塞用弹簧和底部相连,容器中密闭有一定质量的理想气体,当温度为27°C时,弹簧恰好处于原长,此时外部压强为,活塞和底面相距L=20cm,在活塞上放一质量为m=20kg的物体,活塞静止时下降10cm,温度仍为27℃,不计活塞与容器壁的摩擦,弹簧的形变在弹性限度范围内,,求:
①弹簧的劲度系数k;
②如果把活塞内气体加热到57℃并保持不变,为使活塞静止时位置距容器底面距离仍为10cm,活塞上应再加物体的质量
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如图所示,一个横截面积S=10cm2的容器中,有一个用弹簧和底部相连的活塞,活塞质量不计,当温度为27℃时,内外压强都为p=1×105Pa,活塞和底面相距L=20cm.在活塞上放质量m=20kg的物体,活塞静止时下降10cm,温度仍为27℃,不计活塞与容器壁的摩擦,g=10m/s2.求:
i.弹簧的劲度系数k;
ii.如果把活塞内气体加热到57℃,为保持活塞静止时位置仍下降10cm,活塞上应冉加物体的质量为多少.
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如图所示,在水平面上放置着一个密闭绝热的容器,容器内部有一个一定质量的活塞,活塞的上部封闭着理想气体,下部为真空,活塞与器壁的摩擦忽略不计,置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部,另一端固定在活塞上,弹簧被压缩后用绳扎紧,此时弹簧的弹性势能为Ep(弹簧处于自然长度时弹性势能为零),现在绳突然断开,则下列说法中正确的是
(A)由于能量的转化与守恒,活塞将不停地振动起来。
(B)容器内气体的温度将趋于一个定值。
(C)活塞最终会停留在比原来较高的位置上。
(D)活塞最终会停下来,Ep全部转化为其它能量。
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如图所示,在绝热圆柱形汽缸中用光滑绝热活塞密闭有一定质量的理想气体,在汽缸底部开有一小孔,与U形水银管相连,外界大气压为 ,缸内气体温度 27℃,稳定后两边水银面的高度差为 ,此时活塞离容器底部的高度为 L=50cm(U形管内气体的体积忽略不计).已知柱形容器横截面 S=0.01m2,取 75cmHg压强为 ,重力加速度 g=10m/s2
(1)求活塞的质量;
(2)若容器内气体温度缓慢降至-3℃,求此时U形管两侧水银面的高度差 ′和活塞离容器底部的高度L′.
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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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(1)如图所示,一圆柱形绝热气缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体.活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距H.现通过电热丝缓慢加热气体,活塞逐渐上升,活塞与缸壁间摩擦不计.下列说法正确的是_______________
A.上述过程气体做等压膨胀,温度升高
B.上述过程气体做绝热膨胀,温度升高
C.气体的吸收热量大于它对外做功,内能增加
D.气体吸收的热量等于它对外做功,内能不变
(2)在上小题中,已知该理想气体摩尔质量为μ,在加热之前该气体的密度为ρ,阿伏加德罗常数为NA,求容器内理想气体的分子数n和加热之前分子间的平均距离d(忽略电热丝体积大小).
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