组卷网 > 高中物理综合库 > 热学 > 气体、固体和液体 > 气体 > 气体的等容变化 > 应用查理定律解决实际问题
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:763 题号:22711039
如图所示,上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置在水平地面上,一竖直弹簧一端固定,另一端连接一个截面积为20cm2的活塞,活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内。在汽缸内距缸底60cm处固定有卡环(大小不计),活塞只能在卡环上方滑动。开始时活塞处在卡环上,弹簧处于原长,缸内气体的压强等于大气压强p0=1.0×105Pa,温度T0=300K。现缓慢加热汽缸内气体,当温度升高到T1=330K时,活塞恰好离开卡环,当温度升高到T2时,弹簧被压缩了x=20cm。已知弹簧的劲度系数k=100N/m,重力加速度g=10m/s2,弹簧始终处于弹性限度内。求:
(1)活塞的质量;
(2)T2的值。

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【推荐1】如图所示,圆柱形汽缸倒置在水平粗糙地面上,汽缸内被活塞封闭有一定质量的空气。汽缸质量为M=10kg,缸壁厚度不计,活塞质量m=5.0kg,其圆面积S=50cm2,与缸壁摩擦不计。在缸内气体温度为27℃时,活塞刚好与地面接触并对地面恰好无压力。已知大气压强p0=1×105Pa,g取10m/s2
(1)求此时封闭气体的压强;
(2)现设法使缸内气体温度升高,问当缸内气体温度升高到多少摄氏度时,汽缸对地面恰好无压力?
2020-04-10更新 | 233次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
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【推荐2】如图所示,导热性能良好的汽缸开口向上,用轻质活塞封闭有一定质量体积为V0的气体,外界大气压强为P0,环境温度为T0,轻质活塞横截面积为S,与汽缸之间的摩擦不计现在活塞上面放一质量为m的物块,活塞缓慢下移,并最终静止在某一位置重力加速度为g.求:

(1)活塞静止时,离汽缸底端的距离是多少?
(2)如果拿掉物块,要保持活塞位置不变,环境温度需要如何改变?变化了多少?
2018-10-27更新 | 211次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐3】如图所示,将一汽缸倒放在水平面上,汽缸与地面间密封性能良好,开始时汽缸内气体的温度为T1=300K、压强与外界大气压相等为p0;现将汽缸内的气体逐渐加热到T2=330K,汽缸对水平面刚好没有作用力;如果此时将汽缸顶部的抽气阀门打开放出少量的气体后,汽缸内气体的压强再次与外界大气压相等,然后关闭抽气阀门,将汽缸内气体的温度冷却到T1=300K,已知汽缸的横截面积为S,重力加速度为g,假设气体为理想气体.求:
①打开抽气阀门前瞬间,气体的压强为多少?汽缸的质量为多少?
②关闭抽气阀门,气体的温度回到T1=300K时,气体的压强为多少?至少用多大的力才能将汽缸拉起?
   
2023-09-05更新 | 255次组卷
共计 平均难度:一般