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        1. 如圖所示,一個上下都與大氣相通的直圓筒,內(nèi)部橫截面的面積S=0.01m2,中間用兩個活塞A與B封住一定質(zhì)量的理想氣體,A、B都可沿圓筒無摩擦地上、下滑動,但不漏氣,A的質(zhì)量可不計、B的質(zhì)量為M,并與一勁度系數(shù)k=5×103N/m的較長的彈簧相連.已知大氣壓強p0=1×105Pa,平衡時,兩活塞間的距離l0=0.6m.現(xiàn)用力壓A.使之緩慢向下移動一定距離后,保持平衡.此時,用于壓A的力F=5×102N.求:(假定氣體溫度保持不變.)
          (1)此時兩活塞間的距離
          (2)活塞A向下移的距離.
          (3)大氣壓對活塞A和活塞B做的總功.
          分析:(1)選封閉氣體為研究對象,壓縮過程為等溫變化,初壓強為p0,末壓強為p0+
          F
          S

          (2)施加外力后,彈簧會縮短,活塞A下降的距離等于活塞間減少的距離與彈簧縮短的距離之和
          (3)將活塞A、B連同封閉的氣體看做一個整體,大氣壓對兩個活塞做的總功可由功的計算公式求得
          解答:解:(1)已知達到平衡時F=5×102N,
          則:P=P0+
          F
          S
          =1.5×105Pa    
             P0 l0s=pls     
            l=0.4m
          (2)當(dāng)氣體的壓強為p0時,彈簧受B的作用而有一定的壓縮量,當(dāng)氣體的壓強變?yōu)閜0+
          F
          時,彈簧增加的壓縮量就是B向下移動的距離x,由胡克定律:
          F=kx           
             X=0.1m
          設(shè)A向下移動的距離為y,
          l=l0+x-y       
          得:y=0.3m
          (3)由于直圓筒上下都與大氣相通,大氣壓對兩個活塞做功總和為:
          W=PS(l-l0 )=200J
          答(1)壓縮后兩活塞間的距離為0.4m
          (2)活塞A向下移的距離0.3m
          (3)大氣壓對活塞A和活塞B做的總功300J
          點評:明確氣體作何種變化,找準(zhǔn)氣體的初末狀態(tài)量;含有彈簧的題目要注意彈簧的形變,另外此題中還要注意到圓筒是上下都透氣的這個條件,要準(zhǔn)確理解題意,可思考如果僅有上口與大氣相通,第(3)問結(jié)果會如何?
          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來源: 題型:

          (2013?開封一模)選修3-3模塊如圖所示,一個上下都與大氣相通的直圓筒,中間用兩個活塞A與B封住一定質(zhì)量的理想氣體,A,B都可沿圓筒無摩擦地上、下滑動,但不漏氣.A的質(zhì)量可不計,B的質(zhì)量為M,并與一勁度系數(shù)k=5×103N/m的較長的彈簧相連,已知大氣壓強p0=1×105Pa,活塞的橫截面積s=0.01m2.平衡時,兩活塞問的距離l0=0.6m,現(xiàn)用力壓A,使之緩慢向下移動一定距離后,保持平衡,此時,用于壓A的力F=5×102N,求活塞A向下移動的距離.(假定氣體溫度保持不變)

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          科目:高中物理 來源:2011-2012學(xué)年遼寧省高三高考壓軸理科綜合物理試卷(解析版) 題型:計算題

          (9分)如圖所示,一個上下都與大氣相通的直圓筒,內(nèi)部橫截面積為S = 0.01m2,中間用兩個活塞A和B封住一定質(zhì)量的氣體。A、B都可沿圓筒無摩擦地上下滑動,且不漏氣。A的質(zhì)量不計,B的質(zhì)量為M,并與一勁度系數(shù)為k = 5×103 N/m的較長的彈簧相連。已知大氣壓p0 = 1×105 Pa,平衡時兩活塞之間的距離l0 = 0.6 m,現(xiàn)用力壓A,使之緩慢向下移動一段距離后,保持平衡。此時用于壓A的力F = 500 N。求活塞A下移的距離。

           

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          科目:高中物理 來源:2011-2012學(xué)年湖北省高三5月模擬考試?yán)砜凭C合物理試卷(解析版) 題型:計算題

          如圖所示,一個上下都與大氣相通的直圓筒,內(nèi)部橫截面積為S = 0.01m2,中間用兩個活塞A和B封住一定質(zhì)量的氣體。A、B都可沿圓筒無摩擦地上下滑動,且不漏氣。A的質(zhì)量不計,B的質(zhì)量為M,并與一勁度系數(shù)為k = 5×103 N/m的較長的彈簧相連。已知大氣壓p0 = 1×105 Pa,平衡時兩活塞之間的距離l0 = 0.6 m,現(xiàn)用力壓A,使之緩慢向下移動一段距離后,保持平衡。此時用于壓A的力F = 500 N。求活塞A下移的距離。

           

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          科目:高中物理 來源:2010-2011學(xué)年遼寧省高三第四次模擬理科綜合物理部分 題型:計算題

          如圖所示,一密閉氣缸固定在地面上,內(nèi)裝有某種實際氣體,氣缸壁導(dǎo)熱性能良好,活塞與氣缸間摩擦不計,F(xiàn)已知氣體分子間的作用力表示為斥力,則(   )

          A.如果保持外界溫度不變,在活塞上加放物體,氣體的內(nèi)能將增加

          B.如果保持外界溫度不變,把活塞緩慢向上提,氣體內(nèi)能可能先減小后增加

          C.保持活塞位置不變,使外界溫度下降,氣體的內(nèi)能一定減小

          D.如果外界溫度上升,使得活塞緩慢上移,則氣體的內(nèi)能一定增加

          (2)(10分)  如圖所示,一個上下都與大氣相通的直圓筒,中間用兩個活塞A與B封住一定質(zhì)量的理想氣體,A,B都可沿圓筒無摩擦地上、下滑動,但不漏氣。A的質(zhì)量可不計,B的質(zhì)量為M,并與一勁度系數(shù)k=5×103N/m的較長的彈簧相連,已知大氣壓強p0=1×105Pa,平衡時,兩活塞問的距離l0=0.6m,現(xiàn)用力壓A,使之緩慢向下移動一定距離后,保持平衡,此時,用于壓A的力F=5×102N, 求活塞A向下移動的距離。(假定氣體溫度保持不變)

           

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