Question

【题目】某实验小组为了探究气缸内气体压强p与缸内气柱长度h的关系，设计了一带有活塞（截面积S=5cm2）并封闭了气体的密闭金属气缸，如图甲所示．某次实验过程中，活塞缓慢下压，记录数据后绘制出如图乙所示图象．请回答下列问题：
（1）活塞下压过程中，缸内气体的密度（选填“变小”、“变大”或“不变”）．
（2）据图乙可知，缸内气体压强p与长度h成比；当h为6cm时，缸内气体的压强p=Pa．
（3）经测量，当缸内气体压强p为1×105Pa时，缸内气体的密度为1.3kg/m3 ， 那么，当缸内气体压强p为5×105Pa时，缸内气体的密度为kg/m3；此时活塞下表面受到的气体压力为N．

Answer 1

【答案】
（1）变大
（2）反；1.5×105
（3）6.5；250
【解析】解：（1）气缸是封闭的，当活塞向下压，由于气缸内的气体含量并没有发生变化，所以它的质量并不发生改变，体积减小，根据ρ= 知密度增大；（2）由图象可得：一定质量的气体，温度不变时，Ph乘积为一定值，即压强与气缸内气体的长度成反比；由图象乙可知，当缸内气体的长度为h=6cm时的压强为1.5×105Pa；（3）气缸内气体的体积为：V1=Sh1 ， 气缸内气体的质量为：m=ρ1V1=ρ1Sh1 ，
由图象乙可知，当气体压强p为1×105Pa时对应的缸内气体的长度为h1=10cm，当气体压强p为5×105Pa时对应的缸内气体的长度为h2=2cm，在此过程中气体的质量不变，
所以m=ρ2V2=ρ2Sh2 ，
所以ρ1Sh1=ρ2Sh2 ，
解得：ρ2= = ρ1= ×1.3kg/m3=6.5kg/m3 ．
活塞下表面受到的气体压力为：F=pS=5×105Pa×5×10﹣4m2=250N．
所以答案是：（1）变大；（2）反； 1.5×105；（3）6.5； 250．