地沿水平方向左右滑动．A.B的截面积分别为SA＝30 cm2.SB＝15 cm2．A.B之间封闭着一定质量的理想气体．两活塞外侧(A的左方和B的右方)都是大气.大气压强始终保持为P0＝1.0×105 Pa．活塞B的中心连一不能伸长的细线.细线的另一端固定在墙上．当气缸内气体温度为T1＝540 K.活塞A.B的平衡位置如图所示.此时细线中的张� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

地沿水平方向左右滑动．A、B的截面积分别为S_A＝30 cm²、S_B＝15 cm²．A、B之间封闭着一定质量的理想气体．两活塞外侧(A的左方和B的右方)都是大气，大气压强始终保持为P₀＝1.0×10⁵ Pa．活塞B的中心连一不能伸长的细线，细线的另一端固定在墙上．当气缸内气体温度为T₁＝540 K，活塞A、B的平衡位置如图所示，此时细线中的张力为F₁＝30 N．

(1)现使气缸内气体温度由初始的540 K缓慢下降，温度降为多少时活塞开始向右移动？

(2)继续使气缸内气体温度下降，温度降为多少时活塞A刚刚右移到两圆筒联接处？

(3)活塞A移到两圆筒联接处之后，维持气体温度不变，另外对B施加一个水平向左的推力，将两活塞慢慢推向左方，直到细线拉力重新变为30 N．求此时的外加推力F₂是多大．

答案：
解析：

　　(1)设气缸内气体压强为P，F为细线中的张力，则活塞A、B及细杆这个整体的平衡条件为P₀S_A－PS_A＋PA_B－P₀S_B＋F＝0

　　由①式看出，只要气体压强P＞P₀，细线就会拉直且有拉力，于是活塞不会移动．使气缸内气体温度降低是等容降温过程，当温度下降使压强降到P₀时，细线拉力变为零，再降温时活塞开始向右移，设此时温度为T₂，压强P₂＝P₀．有

　　(2)再降温，细线松了，要平衡必有气体压强P＝P₀．是等压降温过程，活塞右移、体积相应减小，当A到达两圆筒联接处时，温度为T₃，

　　(3)维持T₃＝270 K不变，向左推活塞，是等温过程，最后压强为P₄．有

　　评分标准：本题14分．

　　第(1)问6分，其中①、②、③式各2分．第(2)问4分，其中④、⑤式各2分．第(3)问4分，其中⑥式2分，⑦式1分，⑧式1分．

练习册系列答案

相关题目

如图所示，一水平放置的气缸，由截面积不同的两圆筒连接而成．活塞A、B用一长为3l的刚性细杆连接，它们可以在筒内无摩擦地沿地沿水平方向左右滑动．A、B的截面积分别为S_A=30cm²、S_B=15cm²．A、B之间封闭着一定质量的理想气体．两活塞外侧（A的左方和B的右方）都是大气，大气压强始终保持为P₀=1.0×10⁵Pa．活塞B的中心连一不能伸长的细线，细线的另一端固定在墙上．当气缸内气体温度为T₁=540K，活塞A、B的平衡位置如图所示，此时细线中的张力为F₁=30N．
（1）现使气缸内气体温度由初始的540K缓慢下降，温度降为多少时活塞开始向右移动？
（2）继续使气缸内气体温度下降，温度降为多少时活塞A刚刚右移到两圆筒连接处？
（3）活塞A移到两圆筒连接处之后，维持气体温度不变，另外对B施加一个水平向左的推力，将两活塞慢慢推向左方，直到细线拉力重新变为30N．求此时的外加推力F₂是多大．

（2012?上海模拟）如图所示，一水平放置的气缸，由截面积不同的两圆筒连接而成．活塞A、B用一长为3l的刚性细杆连接，它们可以在筒内无摩擦地沿水平方向左右滑动．A、B的截面积分别为S_A=2S₀、S_B=S₀．A、B之间封闭着一定质量的理想气体．两活塞外侧（A的左方和B的右方）都是大气，大气压强始终保持为p₀．活塞B的中心连一不能伸长的细线，细线的另一端固定在墙上．当气缸内气体温度为T₁=T₀，活塞A、B的平衡位置如图所示，此时细线中的张力为F₁=0.2p₀S₀．（答案用已知量S₀、p₀、T₀表示）
（1）现使气缸内气体温度由初始温度T₁缓慢下降至T₂，T₂为多少时活塞开始向右移动？
（2）继续使气缸内气体温度缓慢下降至T₃，T₃为多少时活塞A刚刚右移到两圆筒联接处？
（3）活塞A移到两圆筒联接处之后，维持气体温度T₃不变，另外对B施加一个水平向左的推力，将两活塞慢慢推向左方，直到细线拉力重新变为F₁．求此时的外加推力F₂是多大．

（01年春季卷）（14分）如图所示，一水平放置的气缸，由截面积不同的两圆筒联接而成．活塞A、B用一长为的刚性细杆连接，它们可以在筒内无摩擦地沿地沿水平方向左右滑动．A、B的截面积分别为、．A、B之间封闭着一定质量的理想气体．两活塞外侧（A的左方和B的右方）都是大气，大气压强始终保持为．活塞B的中心连一不能伸长的细线，细线的另一端固定在墙上．当气缸内气体温度为，活塞A、B的平衡位置如图所示，此时细线中的张力为．