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保持温度不变力气缸竖直放置,达到平衡后如图2所示与图
1相比、活塞在气缸内移动的距离J为多少?取重力加速度g=10ms2
9、(2000年)(11分)一横截面积为S的气缸水平放置,固定不动,气缸壁是导热的。两个活塞A和B将气缸分隔为1、2两气室,达到平衡时1、2两气室体积之比为3:2,如图所示,在室温不变的条件下,缓慢推动活塞A,使之向右移动一段距离d。求活塞B向右移动的距离。不计活塞与气缸壁之间的摩擦。
答案:1、解活塞A受压向下移动的同时,活塞B也向下移动。已知达到平衡时,F=5×102牛。
设A向下移动的距离为l,B向下移动的距离为x,由于气体温度不变,由玻意耳定律得
①当气体的压强为p0时,弹簧受B的作用而有一定的压缩量,当气体的压强变为p0+FS时,弹簧增加的压
缩量就是B向下移动的距离x,由胡克定律
F=kx

由①、②两式消去x,代入数字,得
ι=03米
评分标准本题7分
正确表示压缩后气体的压强、体积并列出①式,占3分;只写出玻意耳定律的普遍公式但未与此题所
给各量联系起来的,不给这3分。通过文字说明或受力分析得到B移动的距离与F的关系式②,占3分;
只写出F=kx而未说明x代表什么的,不给这3分。求得最后结果再给1分。
2、解设加热前,左室气体的体积为V0,温度为T0,压强为p0。加热后,气体的体积为V1,温度为T1,
压强为p1,则有
p1V1T1=p0V0T0

f由题意知,加热前右室气体的体积、压强和温度也分别为V0、p0和T0,若加热后变为V2、p2和T2,则有
p2V2T2=p0V0T0

评分标准全题5分。列出左、右两室气体的气态方程占1分加热前和加热后,两室中气体的压强都
相等各占1分求得加热后右室气体的体积占1分求得最后结果占1分。
3、设开始时B中压强为p1气缸倒置达到平衡后B中压强为p2、分析活塞受力得:p1S=kL1Mg①p2SMg=kL2②
其中S为气缸横截面积M为活塞质量k为弹簧的倔强系数、由题给条件有:
kL1=Mg

玻意耳定律p1L1=p2L2

解得
L2=2L1=02米、⑥
4、第一种解法
设气体最初温度为T0则活塞刚离开卡环时温度为T0△T压强P1、由等容升温过程得
T0△T÷T0P1÷P0

设气柱高度为H1时温度为T1由等压升温过程得
T1÷T0△T=H1÷H0

设气柱高度为H2时温度为T2由等温膨胀过程T2T1得
P0÷P1=H1÷H2

由①和③两式求得
T0△T÷T0H2÷H1

解得:
T0H1÷H2-H1

由②和④两式得:
T1÷T0H2÷H0或T1H2÷H0×T0

将⑤式代入⑥式,并利用T2T1得:
T2T1=H1×H2×△Tr
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