Question

【题目】如图所示，用横截面积为S=10cm2的活塞将一定质量的理想气体封闭在导热良好的汽缸内，汽缸平放到光滑的水平面上。劲度系数为k=1000N/m的轻质弹簧左端与活塞连接，右端固定在竖直墙上。不考虑活塞和汽缸之间的摩擦，系统处于静止状态，此时弹簧处于自然长度，活塞距离汽缸底部的距离为L0=18cm。现用水平力F向右缓慢推动汽缸，当弹簧被压缩x=5cm后再次静止(已知大气压强为p0=1.0×105Pa，外界温度保持不变)，在此过程中，下列说法正确的是（　　）

A.气体对外界放热

B.气体分子的平均动能变大

C.再次静止时力F的大小为50N

D.汽缸向右移动的距离为11cm

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

A．设末态汽缸内气体的压强为p，对活塞受力分析，则有

解得p=1.5×105Pa

气体温度保持不变，由玻意耳定律得

解得L=12cm，即气体体积减小；因温度不变，故气体的内能不变，而此过程气体体积减少，外界对气体做功，为保持内能不变，故气体对外界放热，故A正确；

B．此过程温度不变，故气体分子平均动能不变，故B错误；

C．对汽缸受力分析，根据平衡条件有

故C正确；

D．设汽缸向右移动的距离为，则有

代入数据解得，故D正确。

故选ACD。