高考物理二轮复习 100考点千题精练 第十四章 热学 专题14.4 与气缸相关的计算问题

p1V11.0?105?18s解得：p2＝?Pa＝0.9×105Pa

V220s （2） （5分）V2＝20s cm，T2＝300K，V3＝18s cm， 根据盖吕萨克定律得到，

3

3

V2V3VT18?300?,T3?32?K?270K， T2T3V220t＝－3℃。

11、（12分）（2016上海13校联考）如图所示，两水平放置的导热气缸其底部由管道连通，轻质活塞a、b用钢性轻杆相连，可在气缸内无摩擦地移动，两活塞横截面积分别为Sa和Sb，且Sb =2Sa。缸内封有一定质量的气体，系统平衡时，活塞a、b到缸底的距离均为L，已知大气压强为p0， 环境温度为T0，忽略管道中的气体体积。求：

（1）缸中密闭气体的压强； （2）若活塞在外力作用下向左移动

1L，稳定后密闭气体的压强； 4（3）若环境温度升高到T0，活塞移动的距离。

76

9

（3）（5分）气体温度升高到

77T0时： p3?p1?p0，T3?T0 （1分） 66由盖?吕萨克定律：

V1T1? （1分） V3T3?V3?7SaL （1分） 2活塞向左移动?L，则：V3?V1??L(Sb?Sa) （1分）

1L （1分） 21故活塞向左移动L

2 ??L?12.如图所示，竖直放置在水平面上的汽缸，其缸体质量M＝10 kg，活塞质量m＝5 kg，横截面积S＝2×10

－3

m，活塞上部的汽缸里封闭一部分理想气体，下部有气孔a与外界相通，大气压强p0＝1.0×10 Pa，活

3

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塞的下端与劲度系数k＝2×10 N/m的弹簧相连。当汽缸内气体温度为127 ℃时，弹簧的弹力恰好为零，此时缸内气柱长为l＝20 cm。则：当缸内气体温度升高到多少时，汽缸对地面的压力为零？(g取10 m/s，活塞不漏气且与汽缸壁无摩擦)

2

【答案】827 ℃

缸内气体初态：V1＝lS＝20 cm·S，

mgp1＝p0－＝0.75×105 Pa，

ST1＝400 K。

末态：p2＝p0＋＝1.5×10 Pa。

MgS5

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系统受力平衡：kx＝(m＋M)g， 则x＝（m＋M）gk＝0.075 m＝7.5 cm。

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