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    如图所示，两个横截面面积不相同、两端开口的圆柱形管组成的一个气缸被固定在竖直方向，用AB和CD两个被轻绳连接的活塞密封一定量的气体，不记气缸和活塞间的摩擦力，气缸导热良好．已知活塞AB的质量为3m，面积为2S；活塞CD的质量为m，面积为S；稳定时，气缸内气体体积为V1，取大气压强为P0，试求：
    ①稳定后，气缸内气体的压强；
    ②在AB上放置一质量也为m的物体，稳定后，活塞AB未下降到气缸转角EF处，求气缸内气体的体积．
    ①以两活塞组成的整体为研究对象，设此时气缸内气体压强为p1，
    由平衡条件得：p0?2S+3mg+mg+p1S=p0S+p1?2S，解得：p1=p0+
    4mg
    S
    ；
    ②以两活塞组成的整体为研究对象，设此时气缸内气体压强为p2，
    由平衡条件得：p0?2S+3mg+mg+mg+p2S=p0S+p2?2S，解得：p2=p0+
    5mg
    S
    ，
    气体发生等温变化，由玻意耳定律得：p1V1=p2V2，
    即：（p0+
    4mg
    S
    ）V1=（p0+
    5mg
    S
    ）V2，解得：V2=
    p0S+4mg
    p0S+5mg
    V1；
    答：①稳定后，气缸内气体的压强为p0+
    4mg
    S
    ；②气缸内气体的体积为
    p0S+4mg
    p0S+5mg
    V1．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    某个汽缸中有活塞封闭了一定质量的空气，它从状态A变化到状态B,其压
    强p和温度T的关系如图所示，则它的体积                 （    ）
    A．增大
    B．减小
    C．保持不变
    D．无法判断

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K．两气缸的容积均为V0，气缸中各有一个绝热活塞（质量不同，厚度可忽略）．开始时K关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体（可视为理想气体），压强分别为p0和
    p0
    3
    ；左活塞在气缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体体积为
    V0
    4
    ．现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K，经过一段时间，重新达到平衡．已知外界温度为T0，不计活塞与气缸壁间的摩擦．求：
    （i）恒温热源的温度T；
    （ii）重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积Vx．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    为了测量大米的密度，某同学根据如图所示实验装置，设计实验步骤如下：
    A．取适量的大米，用天平测出其质量，然后将大米装入注射器内；
    B．缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的刻度Vl，通过压强传感器、数据采集器从计算机上读取此时气体的压强p1；
    C．重复步骤B，记录活塞在另一位置的刻度V2和读取相应的气体压强p2；
    D．根据记录的数据，算出大米的密度
    序数
    物理量    		12
    V（×10-3m3）1.371.27
    p（×106Pa）1.601.78
    （1）本实验根据______定律设计的．
    （2）如果这些大米的质量为6.46×10-3kg，则大米的密度为______kg/m3（结果保留两位有效数字）
    （3）为了减小实验误差，该同学决定采用图象法处理数据．为此实验步骤C改为______，且通过绘制V-______的图象，从所得直线和纵轴的交点可直接读取大米的体积．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    有组同学设计了一个如图所示的测温装置，C为测温泡，用玻璃管与水银气压计相连，气压计A、B两管内的水银面在同一水平面上，气压计A、B两管的下端通过软管相连且充满水银（图中涂黑部分）．在A管上画上刻度．测温时调节B管的高度使A管中的液面位置保持在a处，此时根据A、B两管水银面的高度差就能知道测温泡所处环境的温度．假设该测温装置在制定刻度时候的大气压为76cmHg，测温泡所处环境的温度为30℃．
    （1）当测温泡放入较低温度的液体中，即测温泡中气体温度降低时，为使水银气压计A管中的液面位置保持在a处，则水银气压计的B管应向______（填“上”或“下”）移动；
    （2）该温度计的刻度是______（填“均匀”或“不均匀”，及“温度上高下低”或，“温度上低下高”
    （3）该温度计存在的缺陷之一，当天气变化引起大气压强变大，而环境温度仍为30℃，温度计上30℃的刻度应该如何调整______．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    （选修模块3-3）
    （1）下列说法中正确的是______；
    A．温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均速率相同
    B．夏天荷叶上小水珠呈球状，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故
    C．晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征
    D．分子间的距离r存在某一值r0，当r大于r0时，分子间斥力大于引力；当r小于r0时斥力小于引力
    （2）如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，状态A与状态B的体积关系为VA______VB（选填“大于”、“小于”或“等于”）；若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功，则此过程中______（选填“吸热”或“放热”）
    （3）冬天到了，很多同学用热水袋取暖．现有某一热水袋内水的体积约为400cm3，它所包含的水分子数目约为______个．（计算结果保留1位有效数字，已知1mol水的质量约为18g，阿伏伽德罗常数取6.0×1023mol-1）

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    【1996年?全国高考】如图所示，有一个直立的气缸，气缸底到气缸口的距离为L0cm，用一厚度和质量均可忽略不计的刚性活塞A，把一定质量的空气封在气缸内，活塞与气缸间的摩擦可忽略，平衡时活塞上表面与气缸口的距离很小（计算时可忽略不计），周围大气的压强为H0cmHg．现把盛有水银的一个瓶子放在活塞上（瓶子的质量可忽略），平衡时活塞到气缸底的距离为Lcm．若不是把这瓶水银放在活塞上，而是把瓶内水银缓缓不断地倒在活塞上方，这时活塞向下移压缩气体，直到活塞不再下移，求此时活塞在气缸内可能的位置以及与之相对应的条件（即题中给出量之间应满足的关系），设气体的温度不变．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    一定质量的理想气体的状态变化过程如图的p-T图线所示，吸热的过程有______．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    在两端封闭、内径均匀的直玻璃管内，有一段水银柱将两种理想气体a和b隔开如图．将管竖直放置，达到平衡时，若温度为T时，气柱a和b分别为La和Lb，若温度为T时，长度分别为L'a和L'b，然后将管平放在水平桌面上，在平衡时，两段气柱长度分别为L"a和L"b．已知T、T'、La、L'a、Lb、L'b，求L"a/L"b．

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