如图甲所示.一导热性能良好.内壁光滑的汽缸水平放置.横截面积S=2×10﹣3m2.质量m=4kg.厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一部分气体.此时活塞与汽缸底部之间的距离为24cm.在活塞的右侧12cm处有一对与汽缸固定连接的卡环.气体的温度为300K.大气压强p0=1.0×105Pa．现将汽缸竖直放置.如图乙所示.取g=10m/s2� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图甲所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸水平放置，横截面积S=2×10^﹣3m2、质量m=4kg、厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离为24cm，在活塞的右侧12cm处有一对与汽缸固定连接的卡环，气体的温度为300K，大气压强p₀=1.0×10⁵Pa．现将汽缸竖直放置，如图乙所示，取g=10m/s²．求：

①活塞与汽缸底部之间的距离

②给封闭气体加热，使活塞刚能到达卡环处（末与卡环发生相互作用），求此时封闭气体的温度．

考点：理想气体的状态方程；封闭气体压强．

专题：理想气体状态方程专题．

分析： ①气缸水平放置时，封闭气体的压强等于大气压强，当气缸竖直放置时，封闭气体的压强等于大气压强加活塞重力产生的压强，由于两种情况下气体的温度保持不变，根据等温变化求出此时气体的体积，根据气体的体积可以求出活塞与气缸底部之间的距离；

②气体经历等压变化，根据盖﹣吕萨克定律列式求解．

解答：解：①气缸水平放置时，封闭气体的压强：p₁=p₀=1×10⁵（pa），温度：T₁=300K，体积：V₁=24cm×S

当气缸竖直放置时，封闭气体的压强：p₂=p₀+=1.2×10⁵pa，温度T₂=T₁=300K，体积：V₂=HS．

根据理想气体状态方程有：=

代入数据可得H=20cm

②气体经历等压变化，根据盖﹣吕萨克定律，有：

代入数据，有：

解得：

T₃=540K

答：①活塞与汽缸底部之间的距离为20cm；

②此时封闭气体的温度为540K．

点评：正确使用气体状态方程，并根据题目给出的条件求出气体状态参量，根据状态方程求解即可．基础题目．

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（2）算出各次小车的加速度和合力F（F=F₁﹣F₀），获得多组数据，描绘小车加速度a与F的关系图象，纸带与打点计时器间的摩擦可忽略，图中可能正确的是．

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