题目内容
【题目】如图所示,一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞,使气缸悬空而静止。设活塞和缸壁间无摩擦且可以在缸内自由移动,缸壁导热性能良好。使缸内气体温度总能与外界大气的温度相同,则下列结论中正确的是
A. 若外界大气压强增大,则弹簧将压缩一些
B. 若外界大气压强增大,则气缸的上底面距地面的高度将增大
C. 若气温升高,则活塞距地面的高度将减小
D. 若气温升高,则气缸的上底面距地面的高度将增大
【答案】D
【解析】选择气缸和活塞为整体,那么整体所受的大气压力相互抵消,若外界大气压增大,则弹簧长度不发生变化,故A错误.选择气缸内为研究对象,竖直向下受重力和大气压力PS,向上受到缸内气体向上的压力P1S,物体受三力平衡:G+PS=P1S,若外界大气压P增大,P1一定增大,根据理想气体的等温变化PV=C(常数),当压强增大时,体积一定减小,所以气缸的上底面距地面的高度将减小,故B错误.选择气缸和活塞为整体,那么整体所受的大气压力相互抵消,当气温升高时,则弹簧长度不发生变化,则活塞距地面的高度不变,故C错误.若气温升高,缸内气体做等压变化,根据:,当温度升高时,气体体积增大,气缸上升,则气缸的上底面距地面的高度将增大,故D正确.故选D.
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