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【题目】如图,容积均为V的汽缸AB下端有细管(容积可忽略)连通,阀门K2位于细管的中部,AB的顶部各有一阀门K1K3B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)。初始时,三个阀门均打开,活塞在B的底部;关闭K2K3,通过K1给汽缸充气,使A中气体的压强达到大气压p03倍后关闭K1。已知室温为27℃,汽缸导热。

(1)打开K2,求稳定时活塞上方气体的体积和压强;

(2)接着打开K3,求稳定时活塞的位置;

(3)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20℃,求此时活塞下方气体的压强。

【答案】(1)2p0 ;(2)上升直到B的顶部;(3)1.6p0

【解析】

(1)设打开K2后,稳定时活塞上方气体的压强为p1,体积为V1。依题意,被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。由玻意耳定律得

B

对于A

联立式得

(2)刚打开K3时,活塞上方气体压强变为大气压强,则活塞下方气体压强大,活塞将上升。设活塞运动到顶部之前重新稳定,令下方气体与A中气体的体积之和为V2)。由玻意耳定律得

则打开K3后活塞上会升直到B的顶部为止。

(3)活塞上升到B的顶部,令气缸内的气体压强为,由玻意耳定律得

设加热后活塞下方气体的压强为p3,气体温度从T1=300K升高到T2=320K的等容过程中,由查理定律得

联立可得

p3=1.6p0

练习册系列答案
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i)在温度不变的条件下,需要从开口端加入多长的水银柱才能使左右管的水银面等高?

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A.P1极板带负电B.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于

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C.时间内线框中的感应电流大小不变D.时间内线框受到的安培力方向保持不变

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(2)求粒子从PQM运动的总时间t

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②改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与拉力传感器示数F1的关系。下列图像能表示该同学实验结果的是________

③在保持m0一定的情况下,通过改变水瓶中水的质量来改变外力,与用钩码拉动小车相比较,其优点是________

A.可以改变滑动摩擦力的大小

B.可以更方便地获取多组实验数据

C.可以比较精确地测出滑动摩擦力的大小

D.可以获得更大的加速度以提高实验精度

④保持水瓶中水的质量一定时,通过在木板上叠放重物来改变其质量,这种情况下________(不能”)探究am0的关系。

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