Question

如图所示，一密闭气缸固定在地面上，内装有某种实际气体，气缸壁导热性能良好，活塞与气缸间摩擦不计。现已知气体分子间的作用力表示为斥力，则（　　　）

A．如果保持外界温度不变，在活塞上加放物体，气体的内能将增加

B．如果保持外界温度不变，把活塞缓慢向上提，气体内能可能先减小后增加

C．保持活塞位置不变，使外界温度下降，气体的内能一定减小

D．如果外界温度上升，使得活塞缓慢上移，则气体的内能一定增加

（2）(10分) 如图所示，一个上下都与大气相通的直圆筒，中间用两个活塞A与B封住一定质量的理想气体，A，B都可沿圆筒无摩擦地上、下滑动，但不漏气。A的质量可不计，B的质量为M，并与一劲度系数k=5×10³N/m的较长的弹簧相连，已知大气压强p₀=1×10⁵Pa，平衡时，两活塞问的距离l₀=0.6m，现用力压A，使之缓慢向下移动一定距离后，保持平衡，此时，用于压A的力F=5×10²N, 求活塞A向下移动的距离。（假定气体温度保持不变）

 

Answer 1

(1) ABC

(2)设活塞A向下移动l，相应B向下移动x，对气体分析：初态：p1=p0  V1=l0S

由玻-意耳定律：p1V1=p2V2　　　　（３分）

初态时，弹簧被压缩量为x'，由胡克定律：Mg=kx'②（１分）

当活塞A受到压力F时，活塞B的受力情况如图7-20所示。F'为此时弹簧弹力

由平衡条件可知p0S+F'=p0S+F+Mg③（３分）

由胡克定律有：F'=k(x+x')④（１分）

联立①②③④解得：l=0.3m。（２分）

 

解析:略