Question

导热汽缸放在光滑水平面上，内封一定质量的理想气体，周围环境温度恒定，活塞与缸内壁接触紧密且无摩擦，开始活塞与缸底间有轻质弹簧相连，并且在外界压力作用下弹簧处于压缩状态，汽缸质量为M，活塞质量为m，当把外力撤去的短时间内（ ）

A．气体吸热但内能不变
B．气体对外做功且内能减小
C．气体压强降低
D．活塞与汽缸的速度大小之比为m：M

Answer 1

【答案】分析：当把外力撤去的短时间内，由于弹簧弹力的作用，气体膨胀，对外做功，由于导热气缸，气缸内气体的温度与环境温度相同，温度不变，即可其内能不变，根据热力学第一定律可分析热量．由气态方程，分析压强的变化．根据系统的动量守恒求活塞与汽缸的速度大小之比．
解答：解：A、B当把外力撤去的短时间内，由于弹簧弹力的作用，气体膨胀，对外做功，由于气缸导热，气缸内气体的温度与环境温度相同，故气体的温度不变，则其内能不变，根据热力学第一定律得知气体吸收热量．故A正确，B错误．
C、因气体发生等温变化，体积增大，由气态方程=c知，气体的压强降低．故C正确．
D、因为系统所受的合外力为零，根据动量守恒得：0=Mv_M-mv_m，则得v_m：v_M=M：m．故D错误．
故选AC
点评：本题关键要抓住隐含的条件分析得出气体发生了等温变化，能运用气态方程和热力学第一定律分析压强和热量，难点是运用动量守恒定律求活塞与汽缸的速度大小之比．