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精英家教网一圆柱形气缸,质量M为10kg,总长度L为40cm,内有一厚度不计的活塞,质量m为5kg,截面积S为50cm2,活塞与气缸壁间摩擦不计,但不漏气,当外界大气压强p0为1×105 Pa、温度t0为7℃时,如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来,如图所示,气缸内气体柱的高L1为35cm,(g取10m/s2)求:
①此时气缸内气体的压强;
②当温度升高到多少摄氏度时,活塞与气缸将分离.
分析:以气缸为研究对象,受力分析,利用平衡即可求出此时封闭气体的压强;
温度升高,气缸内气体的压强不变,体积增大,根据气体方程列出等式求解.
解答:解:(1)以气缸为研究对象,受力分析,受到重力、外界大气压力,气缸内气体的压力.
根据平衡条件得:
p0=p+
Mg
s

得:p=0.8×105 Pa,
(2)温度升高,气缸内气体的压强不变,体积增大,根据气体方程得
V1
T1
=
V2
T2

35s
273+7
=
40s
273+t

解得t=47°C,
答:(1)此时气缸内气体的压强是0.8×105 Pa;
(2)当温度升高到47°C,活塞与气缸将分离.
点评:能够把力学中的受力分析和平衡知识运用到理想气体变化的问题中.
根据题目找出气体的变化的物理量和不变的物理量.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2006?上海模拟)(A类题)一圆柱形气缸,质量M为10kg,总长度L为40cm,内有一厚度不计的活塞,质量m为5kg,截面积S为50cm2,活塞与气缸壁间摩擦不计,但不漏气,当外界大气压强p0为1×105 Pa,温度t0为7℃时,如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来,如图所示,气缸内气体柱的高L1为35cm,(g取10m/s2)求:
(1)此时气缸内气体的压强;
(2)当温度升高到多少摄氏度时,活塞与气缸将分离.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2006?上海模拟)一圆柱形气缸,质量M为10kg,总长度L为40cm,内有一厚度不计的活塞,质量m为5kg,截面积S为50cm2,活塞与气缸壁间摩擦不计,但不漏气,当外界大气压强p0为1×105 Pa,温度t0为7°C时,如果用绳子系住气缸将气缸悬挂起来,如图所示,气缸内气体柱的高L1为35cm,(g取10m/s2)若在活塞下再挂质量m0为2kg的重物,求:当温度升高到多少摄氏度时,活塞与气缸将分离.

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一圆柱形气缸,质量M为10 kg,总长度L为40 cm,内有一厚度不计的活塞,质量m为5 kg,截面积S为50 cm2,活塞与气缸壁间摩擦不计,但不漏气,当外界大气压强p0为1´105 Pa、温度t0为7°C时,如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来,如图所示,气缸内气体柱的高L1为35 cm,(g取10 m/s2)求:


①此时气缸内气体的压强;
②当温度升高到多少摄氏度时,活塞与气缸将分离。

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9分)一圆柱形气缸,质量M10 kg,总长度L40 cm,内有一活塞,质量m5 kg,截面积S50 cm2,活塞与气缸壁间摩擦可忽略,但不漏气(不计气缸壁与活塞厚度),当外界大气压强p01?105 Pa,温度t07?C时,如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来,如图所示,气缸内气体柱的高L135 cm

g10 m/s2.求:

此时气缸内气体的压强;

当温度升高到多少摄氏度时,活塞与气缸将分离.

 

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