题目内容

有一传热良好的圆柱形气缸置于水平地面上，并用一光滑的质量为M活塞密封一定质量的理想气体，活塞面积为S．开始时汽缸开口向上（如图一），已知外界大气压强P0，被封气体的体积V0．
①求被封气体的压强：
②现将汽缸倒置（如图二），待系统重新稳定后，活塞移动的距离是多少？
（1）对活塞受力分析：
Mg+P0S=PS
得：P=
Mg+P0S
S

（2）气缸倒置后：
对活塞受力分析得：Mg+P1S=P0S
所以P1=
P0S-Mg
S

对封闭气体运用玻玛定律PV0=P1V1
得：V1=
(P0S+Mg)V0
P0S-Mg

所以△h=
V1-V0
S
=
2MgV0
(P0S-Mg)S

答：①被封气体的压强是
Mg+P0S
S
，
②活塞移动的距离是
2MgV0
(P0S-Mg)S
．
练习册系列答案
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如下图所示，粗细均匀的长直玻璃管被轻绳倒挂于倾角为θ的斜面上，管内有一段长为h的水银柱(其密度为ρ)封闭着一段空气柱．求在下列情况下，被封闭气体的压强为多少(式中各物理量单位均为国际单位制单位)？
(1)玻璃管静止不动；
(2)剪断细绳后，玻璃管沿斜面保持平稳加速下降过程(知管与斜面间动摩擦因数为μ，且μ＜tanθ)．
固定的水平气缸内由活塞B封闭着一定量的气体，气体分子之间的相互作用力可以忽略.假设气缸壁的导热性能很好，环境的温度保持不变，若用外力F将活塞B缓慢地向右拉动，如图所示，则在拉动活塞的过程中，关于气缸内气体的下列结论，其中正确的是（   ）
A．气体对外做功，气体内能减少
B．气体对外做功，气体内能不变
C．外界对气体做功，气体内能不变
D．气体向外界放热，气体内能不变
一定质量的气体，下列叙述中正确的是（　　）
A．如果体积减小，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大
B．如果压强增大且温度不变，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大
C．如果温度升高，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大
D．如果分子密度增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大
1654年德国马德堡市市长格里凯曾做了两个中空的金属半球，直径约0.36m，把它们扣在一起，然后抽去里面的空气，两边共用16匹马才把球拉开，这就是科学史上传为美谈的“马德堡半球”．如果大气压强p0=105Pa，假设每匹马的拉力相等且在同一直线上，那么每匹马的拉力约为______N（取两位有效数字）．
内壁光滑的导热气缸竖直放置，用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞上物了质量m=0.5kg的沙子，整个装置放在t=-23℃的恒温环境中，此时气体的体积为V1=5.0×10-4m3，再将温度缓慢的调到t2=27℃，并保持不变。此时体积变为V2，然后在t2=27℃的环境中，缓慢将活塞上方的沙子移除，气体的体积将变为V3。已知活塞面积S=1.0×10-4m2。大气压强P0=1.0×105Pa，g取10m/s2。求：

①当t2=27℃时气体的体积V2；
②气缸内气体的最终体积V3（结果保留两位有效数字）
（6分）图为一种减震垫，上面布满了圆柱状薄膜气泡，每个气泡内充满体积这V0，压强为p0的气体，当平板状物品平放在气泡上时，气泡被压缩，若气泡内气体可视为理想气体，其温度保持不变，当体积压缩到V时气泡与物品接触的面积为S，求此时每个气泡内气体对接触面外薄膜的压力。
1 mol任何气体在标准状况下的体积都是22.4 L．试估算温度为０℃，压强为2个标准大气压时单位体积内气体分子数目为           （结果保留两位有效数字）．
若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法正确的是
A．气体分子间的作用力增大B．气体分子的平均速率增大
C．气体分子的平均动能减小D．气体组成的系统分子势能增加

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