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(选修3-3选做题)
如图所示,一圆筒形汽缸静止于地面上,汽缸的质量为M,容积为V活塞(连同手柄)的质量不计,汽缸内部的横截面积为S,大气压强为P0,平衡时汽缸内气体体积为。现用手握住活塞手柄缓慢向上提,直至缸口,在整个上提过程中气体的温度保持不变,不计活塞与汽缸壁间的摩擦,求此时地面对汽缸的支持力。
解:封闭气体的初状态,压强为p1=p0,体积为V1=V/2     
活塞至缸口时,气体的体积V2=V,设压强为p2      
由玻意耳定律p1V1=p2V2
解得:p2= p0/2       
设活塞受到的拉力为Fp2S+F=p0S           
设汽缸受到的支持力为FNFN=Mg- p0S/2
练习册系列答案
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【选修3-3选做题】
如图所示,一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体,活塞横截面积为S,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,已知AB=h,大气压强为p0,重力加速度为g。
(1)求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强;
(2)设周围环境温度保持不变,求整个过程中通过缸壁传递的热量Q(一定量理想气体的内能仅由温度决定)。

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【选修3-3选做题】
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(1)若在气温为27 ℃时,用该气压计测得的气压读数为64 cmHg,则实际气压应为多少cmHg;
(2)若在气温为7 ℃时,用该气压计测得的气压读数为68 cmHg,则实际气压应为多少cmHg。

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(选修3-3选做题)
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(1)气体应加热到多少温度?
(2)将活塞向左推动,把B部分气体全部压入A中,气体温度变为2T,求此时气体压强。

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【选修3-3选做题】
气缸长为L=1m(气缸的厚度可忽略不计),固定在水平面上,气缸中有横截面积为S=100cm2的光滑活塞,活塞封闭了一定质量的理想气体,当温度为t=27℃,大气压为p0=1×105Pa时,气柱长度为L0=0.4m。现缓慢拉动活塞,拉力最大值为F=500N,求:
(1)如果温度保持不变,能否将活塞从气缸中拉出?
(2)保持拉力最大值不变,气缸中气体温度至少为多少摄氏度时,才能将活塞从气缸中拉出?

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