练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图所示的气缸是由横截面积不等的两段圆柱形竖直管道A和B相互连结而成，A的截面积Sa=40cm2，B的截面积Sb=20cm2，其中用光滑不漏气的活塞a和b封闭着一定量的理想气体，已知活塞a的质量ma=8kg，活塞b的质量mb=4kg，两活塞用一段不可伸长的细绳相连，最初活塞a位于管道A的下端，此时，气体的温度为-23℃，细绳恰好伸直但无张力，然后对气缸缓慢加热，使气体温度升高，已知大气压强p0=105Pa，求：
    （1）温度上升到多高时，两活塞开始上升？
    （2）温度上升到多高时，活塞b才能上升到管道B的上端？（g取10m/s2）？
    分析：（1）在活塞上升前，封闭气体发生等容变化．先对活塞b，根据平衡条件求出升温前封闭气体的压强，再以a、b两活塞整体研究，由平衡条件求出封闭气体的压强，再由查理定律列式求解温度．
    （2）从活塞恰开始上升到b活塞升到B的上端，此过程气体发生等压变化，根据盖?吕萨克定律列式求解温度．
    解答：解：（1）绳子恰无张力时，对活塞b研究有：
       P1Sb+mbg=P0Sb
    得P1=P0-
    mbg
    Sb
    =（105-
    4×10
    20×10-4
    ）Pa=0.8×105Pa        
    两活塞开始上升时，a不受管道的支持力，以a、b活塞整体研究，
    有：P0Sa+P2Sb+（ma+mb）g=P0Sb+P2Sa，
    得：P2=P0+
    (ma+mb)g
    Sa-Sb
    =（105+
    12×10
    20×10-4
    ）Pa=1.6×105Pa
    此过程气体为等容变化：
    P1
    T1
    =
    P2
    T2

    得T2=
    P2
    P1
    T1=
    1.6×105
    0.8×105
    ×250K=500K
    （2）从活塞恰开始上升到b活塞升到B的上端，此过程气体为等压变化：
    则有  
    V2
    T2
    =
    V3
    T3

    得 T3=
    V3
    V2
    T2=
    Sa′
    Sb′
    T2=
    40
    20
    ×500K=1000K
    答：
    （1）温度上升到500K时，两活塞开始上升．
    （2）温度上升到1000K时，活塞b才能上升到管道B的上端．
    点评：解决本题关键是运用平衡条件求封闭气体的压强，并能正确分析气体的变化过程，中档题．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示的气缸B中由活塞A封闭了一定质量的理想气体．A的质量mA=10kg，B的质量mB=20kg，A的横截面积S=50cm2，A可在B中无摩擦地滑动．（大气压P0=105Pa，g=10m/s2） 
    （1）当B中理想气体的温度t1=127℃时，A与地面接触但对地的压力为零，求此时B对地的压力N1的大小．
    （2）当B中理想气体温度为t2时，B与地面接触但对地的压力为零，求此时A对地的压力N2的大小，气体温度t2是多大？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2013?普陀区二模）如图所示的气缸B中由活塞A封闭了一定质量的理想气体，A可在B中无摩擦地滑动．A、B的质量分别为mA=10kg、mB=20kg，A的横截面积S=50cm2，大气压强P0=1.0×105Pa．试求：
    （1）当B中气体的温度t1=27℃时，A与地面接触但对地的压力为零，此时B对地的压力N1的大小是多少？
    （2）当B中气体温度为t2时，B与地面接触但对地的压力为零，此时A对地的压力N2的大小和气体温度t2是多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示的气缸是由横截面积不等的两段圆柱形竖直管道A和B相互连结而成，A的截面积Sa=40cm2，B的截面积Sb=20cm2，其中用光滑不漏气的活塞a和b封闭着一定量的理想气体，已知活塞a的质量ma=8kg，活塞b的质量mb=4kg，两活塞用一段不可伸长的细绳相连，最初活塞a位于管道A的下端，此时，气体的温度为-23℃，细绳恰好伸直但无张力，然后对气缸缓慢加热，使气体温度升高，已知大气压强p0=105Pa，求：
    （1）温度上升到多高时，两活塞开始上升？
    （2）温度上升到多高时，活塞b才能上升到管道B的上端？（g取10m/s2）？
    精英家教网

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2004-2005学年上海市青浦区高三（上）期末物理试卷（解析版） 题型：解答题

    如图所示的气缸是由横截面积不等的两段圆柱形竖直管道A和B相互连结而成，A的截面积Sa=40cm2，B的截面积Sb=20cm2，其中用光滑不漏气的活塞a和b封闭着一定量的理想气体，已知活塞a的质量ma=8kg，活塞b的质量mb=4kg，两活塞用一段不可伸长的细绳相连，最初活塞a位于管道A的下端，此时，气体的温度为-23℃，细绳恰好伸直但无张力，然后对气缸缓慢加热，使气体温度升高，已知大气压强p=105Pa，求：
    （1）温度上升到多高时，两活塞开始上升？
    （2）温度上升到多高时，活塞b才能上升到管道B的上端？（g取10m/s2）？

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案