题目内容

（选修3-3选做题）
如图所示，圆柱形气缸开口向上竖直放置在水平面上，气缸足够长，内截曲积为S，大气压强为P0，一厚度不计、质量为的活塞封住一定量的理想气体，温度为T0时缸内气体体积为V0，先在活塞上缓慢放上质量为3m的砂子，然后将缸内气体温度缓慢升高到2T0，求：
（1）最后缸内气体的体积；
（2）画出缸内气体状态变化的p-V图象。
解：（1）p1＝p0＋mg/S＝1.5p0  
p2S＝p0S＋mg＋3mg，p2＝p0＋4mg/S＝3p0
等温过程：由p1V0＝p2V2得V2＝0.5V0
等压过程：由V2/T0＝V3/2T0得V3＝V0
（2）
练习册系列答案
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【选修3-3选做题】
如图所示，一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的，开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，已知AB=h，大气压强为p0，重力加速度为g。
（1）求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强；
（2）设周围环境温度保持不变，求整个过程中通过缸壁传递的热量Q（一定量理想气体的内能仅由温度决定）。
【选修3-3选做题】
如图所示，某水银气压计的玻璃管顶端高出水银槽液面1m，因上部混有少量的空气使读数不准，当气温为27 ℃时标准气压计读数为76 cmHg，该气压计读数为70 cmHg，求：
（1）若在气温为27 ℃时，用该气压计测得的气压读数为64 cmHg，则实际气压应为多少cmHg；
（2）若在气温为7 ℃时，用该气压计测得的气压读数为68 cmHg，则实际气压应为多少cmHg。
（选修3-3选做题）
如图所示，一圆筒形汽缸静止于地面上，汽缸的质量为M，容积为V活塞（连同手柄）的质量不计，汽缸内部的横截面积为S，大气压强为P0，平衡时汽缸内气体体积为。现用手握住活塞手柄缓慢向上提，直至缸口，在整个上提过程中气体的温度保持不变，不计活塞与汽缸壁间的摩擦，求此时地面对汽缸的支持力。
（选修3-3选做题）
如图所示，大气压强为p0，气缸水平固定，开有小孔的薄隔板将其分为A、B两部分，光滑活塞可自由移动。初始时气缸内被封闭气体温度T，A、B两部分容积相同。加热气体，使A、B两部分体积之比为1∶2。
（1）气体应加热到多少温度？
（2）将活塞向左推动，把B部分气体全部压入A中，气体温度变为2T，求此时气体压强。
【选修3-3选做题】
气缸长为L=1m（气缸的厚度可忽略不计），固定在水平面上，气缸中有横截面积为S=100cm2的光滑活塞，活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度为t=27℃，大气压为p0=1×105Pa时，气柱长度为L0=0.4m。现缓慢拉动活塞，拉力最大值为F=500N，求：
（1）如果温度保持不变，能否将活塞从气缸中拉出？
（2）保持拉力最大值不变，气缸中气体温度至少为多少摄氏度时，才能将活塞从气缸中拉出？

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