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如图所示,一传热性能很好的容器两端是两个直径不同的两个圆筒,里面各有一个活塞,其截面积分别为=10=4,质量分别为 =6kg、=4kG.它们之间用一质量不计的细杆相连,两活塞可在筒内无摩擦滑动但不漏气.在气温为-23℃时,用销子M把B栓住,并把阀门K打开,使容器与大气相通,随后关闭K,此时两活塞间体积为300.当温度升至27℃时,将销子拔去,设大气压强=1×Pa,求:

(1)刚拔去销子时,两活塞的加速度大小和方向;
(2)若活塞在各自圆筒内运动一段位移后速度达到最大,这段位移等于多少

(1)   1.2m/s2  , 方向水平向左(2)10cm


①对于容器中的气体,在K关闭至M拔去前的过程中,为等容变化.


对活塞和杆整体:
受力分析如图(取向左方向为正)所示.

②分析知,当其加速度为0时,速度达到最大.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(09·宁夏物理·34)(1)带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态a,然后经过过程ab到达状态b或进过过程ac到状态c,b、c状态温度相同,如V-T图所示。设气体在状态b和状态c的压强分别为Pb、和PC,在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac,则        (填入选项前的字母,有填错的不得分)     (     )

A. Pb >Pc,Qab>Qac
B. Pb >Pc,Qab<Qac
C. Pb <Pc,Qab>Qac
D. Pb <Pc,Qab<Qac
(2)图中系统由左右连个侧壁绝热、底部、截面均为S的容器组成。左容器足够高,上端敞开,右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。
容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气,B上方封有氢气。大气的压强p0,温度为T0=273K,连个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1 p0。系统平衡时,各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中,再次平衡时A上升了一定的高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定,第三次达到平衡后,氢气柱高度为0.8h。氮气和氢气均可视为理想气体。求

(i)第二次平衡时氮气的体积;
(ii)水的温度。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图8-2-14所示,圆柱形气缸倒置在水平粗糙地面上,气缸内被活塞封闭有一定质量的空气,气缸质量为M="10" kg,缸壁厚度不计,活塞质量m="5.0" kg,其圆面积S="50" cm2,与缸壁摩擦不计.在缸内气体温度为27 ℃时,活塞刚好与地面接触并对地面无压力.现设法使缸内气体温度升高,问当缸内气体温度升高到多少摄氏度时,气缸对地面恰好无压力?(大气压强p0=105 Pa,g取10 m/s2)

图8-2-14

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

高空试验火箭起飞前,仪器舱内气体的压强=1atm,温度t=27℃.在火箭竖直上升的过程中,加速度的大小等于重力加速度g,仪器舱内水银气压计的读数为p=0.6,已知仪器舱是密封的,那么,该过程中舱里的温度是多少?

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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由状态A变化到状态B,气体的压强随热力学温度变化如图所示,则此过程中气体对外界做             (选填“正功”、“负功”或“不做功”),气体分子在单位时间内对单位面积的器壁的碰撞次数          (选填“增加”、“减少”或“不变”)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

(选修3—3)如图所示,气缸放置在水平台上,活塞质量为5kg,厚度不计,由活塞产生的压强为0.2×105pa,气缸全长25cm,大气压强为1×105pa,当温度为27℃时,活塞封闭的气柱长10cm,若保持封闭气体温度不变,将气缸缓慢竖起倒置。
(1)求气缸倒置后封闭气柱的长度?
(2)气缸倒置后,使封闭气体温度升至多少K时,活塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,质量为M的气缸内由一质量为m的活塞封闭一部分空气,气缸内部横截面积为S,当把气缸吊起来而处于静止状态时,活塞距缸底为h,若手持活塞柄把气缸竖直举起,仍处于静止状态时,活塞距缸底的距离是多少?(设大气压强为,活塞与气缸无摩擦,气缸内空气温度保持不变)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,V─T图上a、b两点,表示一定质量的理想气体的两个状态,则气体在两个状态的压强之比Pa∶Pb
A.3∶2B.2∶3C.9∶2D.2∶9

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

活塞面积为50,上放一重物,它和活塞的总质量为10kg,大气压强为1.0×Pa,取g=10m/,开始时,活塞处于静止状态,活塞和缸底距离10cm,气体温度为27℃,现给气体慢慢加热,使气体温度升高到87℃,活塞重新静止后,将活塞固定,接着再使温度下降到原来的27℃,求:活塞上升的距离?最后气体的压强?

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