题目内容
【题目】如下图所示,一个上下都与大气相通的直圆筒,内部横截面的面积S=0.01m2,中间用两个活塞A与B封住一定质量的理想气体,A、B都可沿圆筒无摩擦地上、下滑动,但不漏气,A的质量可不计、B的质量为M,并与一劲度系数k=5×103N/m的较长的弹簧相连。已知大气压强p0=1×105Pa,平衡时两活塞间的距离l0=0.6m。现用力压A,使之缓慢向下移动一定距离后保持平衡。此时,用于压A的力F=5×102N。假定气体温度保持不变,求:
(1)此时两活塞间的距离。
(2)活塞A向下移的距离。
(3)大气压对活塞A和活塞B做的总功。
【答案】(1)0.4m (2)0.3m (3)200J
【解析】
试题分析: (1)活塞A受压向下移动的同时,活塞B也向下移动.已知达到平衡时,F=5×102N.
p=p0+F/S=1.5×105Pa (2分)
p0 l0S=plS l=0.4m (2分)
(2)当气体的压强为p0时,弹簧受B的作用而有一定的压缩量,当气体的压强变为p0+F/S时,弹簧增加的压缩量就是B向下移动的距离x,由胡克定律:
F=kx x=0.1m (2分)
设A向下移动的距离为y, l = l0+x- y 得: y=0.3m (2分)
(3) W=P(l-l0 )s =200J (2分)
考点: 理想气体状态方程。
练习册系列答案
相关题目