Question

【题目】如图所示，一汽缸固定在水平地面上，通过活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞与缸壁的摩擦可忽略不计，活塞的截面积S=100cm2.活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接，在平台上有另一未知质量的物块B，A的质量为m1=62.5kg，物块与平台间的动摩擦因数μ=0.8.两物块间距为d=10cm.开始时活塞

距缸底L1=10cm，缸内气体压强p1等于外界大气压强p0=1×105Pa，温度t1=27℃.现对汽缸内的气体缓慢加热，g=10m/s2求：

①物块A开始移动时，汽缸内的热力学温度；

②物块B恰好开始移动时汽缸内的热力学温度为1200K，求物块B的质量.

Answer 1

【答案】(1) 450 K (2) 62.5Kg

【解析】物块A开始移动前气体做等容变化

由查理定律有

解得：

物块A开始移动后，气体做等压变化，到A与B刚接触时

p3=p2=1.5×105Pa

V3=（L1+d）S

由盖吕萨克定律有

解得：

之后气体又做等容变化，设物块A和B一起开始移动时气体的温度为T4

V4=V3

由查理定律有 ，解得m=62.5kg。

点晴：本题考查理想气体的状态方程，要熟悉理想气体等温变化，用玻意耳定律；理想气体等容变化，用查理定律；理想气体等压变化，用盖吕萨克定律。