一端开口的长直圆筒,在开口端放置一个传热性能良好的活塞,活塞与筒壁无摩擦且不漏气。现将圆筒开口端竖直向下缓慢地放入27℃的水中。当筒底与水平面平齐时,恰好平衡,这时筒内空气柱长52cm,如图所示。当水温缓慢升至87℃,试求稳定后筒底露出水面多少?(不计筒壁及活塞的厚度,不计活塞的质量,圆筒的质量为M,水密度,大气压强P0)
高三物理解答题中等难度题
一端开口的长直圆筒,在开口端放置一个传热性能良好的活塞,活塞与筒壁无摩擦且不漏气。现将圆筒开口端竖直向下缓慢地放入27℃的水中。当筒底与水平面平齐时,恰好平衡,这时筒内空气柱长52cm,如图所示。当水温缓慢升至87℃,试求稳定后筒底露出水面多少?(不计筒壁及活塞的厚度,不计活塞的质量,圆筒的质量为M,水密度,大气压强P0)
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如图所示,一端开口的钢制圆筒,在开口端上面放一活塞.活塞与筒壁间的摩擦及活塞的重力不计,现将其开口端向下,竖直缓慢地放入7 ℃的水中,在筒底与水面相平时,恰好静止在水中,这时筒内气柱长为14 cm,当水温升高到27 ℃时,钢筒露出水面的高度为多少?(筒的厚度不计)
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一端开口的钢制圆筒,在开口端放一活塞,活塞与简壁间的摩擦及重力不计,先将其开口端向下,竖直缓慢地放入7℃的水槽中,在筒底与水面相平时,恰好静止在水中,此时筒内气柱长为14cm。当水温升高到某一温度时,圆筒露出水面的高度是1cm,则此时水的温度是多少?(筒壁的厚度不计)
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如图所示,气缸开口向下竖直放置,气缸的总长度为L=0.4m,开始时,厚度不计的活塞处于处,现将气缸缓慢转动(转动过程中气缸不漏气),直到开口向上竖直放置,稳定时活塞离气缸底部的距离为,已知气缸的横截面积S=10cm2,环境温度为T0=270K保持不变,大气压强p0=1.02×105Pa,重力加速度g取10m/s2.
①求活塞质量;
②缓慢加热气缸内的气体,至活塞离气缸底部的距离为,求此时气体的温度及此过程中气体对外做的功。
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将导热性良好的深为H的薄壁圆筒开口向下竖直缓慢地放入水中,放入过程中不漏气。静止时,筒内外液面高度差为h(如图乙),水和空气的温度均为T1。已知大气压强为p0,水的密度为ρ,重力加速度为g。
(ⅰ)求乙图中封闭气柱的长度L;
(ⅱ)改变水温,圆筒缓慢下降。求当筒底与水面相平时(如图丙)水的温度T2。
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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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如图所示,一导热性能良好开口向下的横截面积为S的气缸,气缸固定不动,缸内活塞质量为m,可无摩擦地自由滑动且不漏气,气缸内封有一定质量的理想气体.活塞下挂一个质量不计的小沙桶,桶中装满质量为M的沙子,活塞恰好静止,与缸底距离为L,缸内气体热力学温度为T,外界大气压为P0.
(1)现在沙桶的底部钻一个小孔,使沙子缓慢流出,求沙子全部流出后活塞与缸底的距离;
(2)沙子全部流出后给气缸加热,使活塞回到初始位置,求此时缸内气体温度.
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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,一个上下都与大气相通的竖直放置的圆筒,中间用两个活塞A和B封住一定质量的气体。A、B都可沿圆筒无摩擦上下滑动且不漏气,B与轻质弹簧相连,轻质弹簧另一端固定在水平面上,初始时A、B间的距离为l0。现用竖直向下的力F压A,使之缓慢向下移动一段距离后,保持平衡(气体温度保持不变)。已知A的质量不计,B有一定质量,直圆筒内部的横截面积S = 0.01 m2,弹簧劲度系数k = 5×103 N/m,大气压p0 = 1×105 Pa,l0 = 0.6 m,F = 500 N。求A下移的距离。
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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。
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