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    精英家教网封闭的汽缸固定不动，内有面积2×10-3 m2的活塞把汽缸分成A、B两部分，初始时两部分都真空且容积都为5×10-4m3．活塞通过水平轻杆和铰链连接到质量10kg的规则均匀“┴”型物体上，物体可绕点O转动，相关尺寸如图，不计一切摩擦．现利用压缩气体作为动力将物体右端刚好离开地面，
    （1）压缩气体应注入汽缸哪一部分中？
    （2）若压缩气体是利用普通空气等温压缩后得到的，则注入汽缸的空气在未压缩前体积至少为多少？已知大气压1×105pa．
    分析：（1）根据力矩平衡条件可以判断；
    （2）先根据力矩平衡条件得到拉力的大小，求得B部分气体的压强，然后根据有关等温变化过程的波意耳定律列式求出压缩前的体积．
    解答：解：（1）物体右端刚好离开地面，杆应该向左拉
    故压缩气体应注入汽缸B部分中；
    （2）物体右端离开地面，由力矩平衡得：
    mgL=Fl
    得轻杆上拉力
    F=500N
    B部分气体压强：
    p=
    F
    S
    =2.5×105pa
    由波意耳定律
    p0V0=pV
    解得
    V0=1.25×10-3m3
    注入汽缸的空气在未压缩前体积至少为1.25×10-3m3．
    点评：本题关键根据力矩平衡条件和玻意耳定律列式后联立求解．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2011?长春二模）[物理--选修3-3]
    （1）下列说法中正确的是
    A．对于一定质量的理想气体，当温度升高时，分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大
    B．对于一定质量的理想气体，当体积减小时，单位体积的分子数增多，则气体的压强一定增大
    C．压缩一定质量的理想气体，其内能一定增加
    D．分子a从很远处趋近固定不动的分子b，当分子a运动到与分子b的相互作用力为零时，分子a的动能一定最大
    （2）如图所示，一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，气体最初的体积为V0，气体最初的压强为
    p02
    ；汽缸内壁光滑且缸壁是导热的．开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，设周围环境温度保持不变，已知大气压强为p0，重力加速度为g．求：
    ①活塞停在B点时缸内封闭气体的体积V；
    ②整个过程中通过缸壁传递的热量Q（一定质量理想气体的内能仅由温度决定）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2009?盐城一模）（选修模块3-3）
    （1）如图甲所示，导热的气缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸中，气缸的内壁光滑．现用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动，由状态①变化到状态②，如果环境保持恒温，此过程可用下列 （图乙）
    AD
    AD
    图象表示
    （2）以下说法正确的是
    BD
    BD
    ．
    A．两个分子甲和乙相距较远（此时它们之间的作用力可以忽略），设甲固定不动，乙逐渐向甲靠近，直到不能再靠近，在整个移动过程中分子力先增大后减小，分子势能先减小后增大
    B．晶体熔化过程中，吸收的热量全部用来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点
    C．凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量只能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体
    D．控制液面上方饱和汽的体积不变，升高温度，则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大，密度增大，压强也增大
    （3）如图丙所示，用面积为S 的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞质量为m，在活塞上加一恒定压力F，使活塞下降的最大高度为△h，已知此过程中气体放出的热量为Q，外界大气压强为p0，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网（1）下列说法正确的是
     

    A．空中下落的雨滴呈球形是因为液体有表面张力
    B．对一定质量的理想气体，在分子热运动的平均动能不变时，分子的平均距离减小其压强可能减小
    C．满足能量守恒定律的宏观过程都是可以自发进行的
    D．分子a从很远处趋近固定不动的分子b，当分子a运动到与分子b的相互作用力为零时，分子a的动能一定最大
    （2）如图所示，有一底部封闭的圆柱形汽缸，上部有一通气孔，汽缸内壁的高度是2L，一个很薄且质量不计的活塞封闭一定质量的理想气体，开始时活塞处在离底部L高处，外界大气压为1.0×105Pa，温度为27℃，现对气体加热，不计活塞与气缸壁间的摩擦．求：
    ①当加热到127℃时活塞离底部的高度；
    ②当加热到427℃时，气体的压强．

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    科目：高中物理 来源：2011年上海市嘉定区高考物理三调试卷（解析版） 题型：解答题

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    （1）压缩气体应注入汽缸哪一部分中？
    （2）若压缩气体是利用普通空气等温压缩后得到的，则注入汽缸的空气在未压缩前体积至少为多少？已知大气压1×105pa．

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