组卷网 > 高中物理综合库 > 热学 > 气体、固体和液体 > 气体 > 气体的等温变化 > 应用波意耳定律解决实际问题
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:469 题号:15958708
如图所示,一上端封闭,下端开口的竖直圆筒形汽缸高为H,用活塞封闭一定质量的理想气体。轻弹簧的劲度系数为k,上端与活塞连接,下端固定于水平地面,始终处于压缩状态。活塞与汽缸壁无摩擦且气密性良好,整个装置处于静止状态时,活塞距汽缸上底高为H。已知活塞横截面积为S,汽缸质量为M,活塞质量为m,汽缸壁及活塞厚度可不计,大气的压强始终为。重力加速度为g
(1)求密闭气体的压强;
(2)若对汽缸施一竖直向上的拉力使其缓慢上升,至汽缸下端口刚好与活塞平齐时(密闭气体无泄漏且气体温度始终不变),求拉力的大小F
(3)在(2)的结果下,弹簧与最初相比压缩量变化了多少?

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【推荐1】自由潜水是指不携带气瓶,只通过自身调节腹式呼吸屏气尽量往深潜的运动。2018年,“中国自由潜水第一人”王奥林将中国自由潜水记录刷新到水下。若标准大气压相当于深为的水柱产生的压强,且标准大气压下人体肺部气体的体积为,肺部气体温度等于人体内温度,视为不变,g。求:
(1)水下时,肺部气体的体积
(2)在上升过程中,在最大深度处通过吸入嘴里的空气将肺部气体体积恢复至,返回时为了避免到达水面后出现肺部过度扩张,即肺部气体体积不超过,需要在安全深度时将多余气体吐出,则吐出压缩空气的最小体积V
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(1)橡皮塞被弹出时瓶内气球外气体体积;
(2)第几次向气球内打气时,橡皮塞被弹出。
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【推荐3】如图所示,总容积为3V0、内壁光滑的汽缸竖直放置,一面积为S的活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内,汽缸上端封闭且留有抽气孔。活塞上方气体的压强为p0,活塞下方气体的体积为V0,温度为T0。将活塞上方抽成真空并密封,整个抽气过程中缸内气体温度始终保持不变,当活塞上方抽成真空后,活塞下方气体的体积为2V0。然后将活塞下方的气体缓慢加热,活塞体积忽略不计,重力加速度为g,求:
(1)活塞的质量m
(2)气体缓慢加热到温度4T0时气体的压强。
2022-04-06更新 | 496次组卷
共计 平均难度:一般