Question

【题目】某实验小组为了探究气缸内气体压强p与缸内气柱长度h的关系，设计了一带有活塞（横截面积S=5cm2）并封闭了气体的密闭金属气缸，如图甲所示。某次实验过程中，活塞缓慢下压，记录数据后绘制出如图乙所示图像。请回答下列问题：
（1）活塞下压过程中，缸内气体质量（选填“变小”、“变大”或“不变”）；
（2）据图乙可知，缸内气体压强p与长度h成比；
（3）经测量，当缸内气体压强p为1×105Pa时，缸内气体的密度为1.3kg/m3 ， 那么，当缸内气体压强p为5×105Pa时，缸内气体的密度为kg/m3。

Answer 1

【答案】
（1）不变
（2）反
（3）6.5
【解析】解：（1）当活塞向下压，由于气缸内的气体的多少并没有发生变化，所以它的质量并不发生改变；
（2）由图象可得：一定质量的气体，温度不变时，Ph乘积为一定值，即压强与气缸内气体的长度成反比；
（3）由图象乙知，当气体压强p为1×105Pa时对应的缸内气体的长度为h1=10cm ，
所以气缸内气体的体积为：V1=Sh1 ，
气缸内气体的质量为：m=ρ1V1=ρ1Sh1 ，
由图象乙可知，当气体压强p为5×105Pa时对应的缸内气体的长度为h2=2cm ， 在此过程中气体的质量不变，
所以m=ρ2V2=ρ2Sh2 ，
所以ρ1Sh1=ρ2Sh2 ，
解得：ρ2=×1.3kg/m3=6.5kg/m3 ．
故答案为：（1）不变；（2）反；（3）6.5 ．
（1）物体的质量是指物体所含某种物质的多少，当把打气筒的活塞向下压时，由于出气口被封住，管内气体多少并没有发生改变，所以其质量应该不变；
（2）根据图象乙可知：一定质量的气体，温度不变时，Ph乘积为一定值，即压强与长度成反比；
（3）根据图象乙，得出气体压强p为1×105Pa时对应的缸内气体的长度，根据气缸的横截面积，求出气缸内气体的体积和质量，然后求出当缸内气体压强p为5×105Pa时，缸内气体的密度。