由两个导热性能良好的.直径不同的圆筒组成装置.如图8-5-1所示.在两筒内各有一活塞.其横截面积分别为SA=200 cm2,SB=40 cm2,两活塞可以分别在两筒内无摩擦地运动.但不漏气.其间用长为L=99.9 cm的硬质细杆相连.两活塞的外侧与大气相通.大气压强p0=105 Pa.将两个圆筒水平固定后.用水平力F=5 000 N向右作用在活塞A上.B� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

由两个导热性能良好的、直径不同的圆筒组成装置，如图8-5-1所示，在两筒内各有一活塞，其横截面积分别为S_A=200 cm²,S_B=40 cm²,两活塞可以分别在两筒内无摩擦地运动，但不漏气，其间用长为L=99.9 cm的硬质细杆相连，两活塞的外侧与大气相通，大气压强p₀=10⁵ Pa.将两个圆筒水平固定后，用水平力F=5 000 N向右作用在活塞A上，B活塞上不加外力，恰能使两活塞间气体都移到小圆筒中、若撤去A活塞上的外力，在B活塞上加一水平向左的外力F′，又恰可使两活塞间的气体都移到大圆筒中，求F′为多大?

图8-5-1

解析：当F作用在A活塞上时，被封闭气体的压强为p₁,体积为V₁=L·S_B，由于塞平衡，则有：

F+p₀S_A-p₁S_B=p₁S_A+p₀S_B,

解得 p₁=p₀+

当力F′作用在B上时，设被封闭的气体压强为p₂，体积V₂=L·S_A

由于两活塞平衡，则有

F′+p₀S_B+p₂S_A=p₂S_B+p₀S_A

解得p₂=p₀-.对气体应用玻一马定律有

整理得F′=p₀(S_A-S_B)

=10⁵×［10⁵×(2×10^-2-0.4×10^-2)(1-)-×5 000］N=280 N

答案：280 N

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“物理3－3”模块（10分）

（1）下列有关热学知识的论述正确的是（）

A．教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动，这种运动是布朗运动

B．只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏伽德罗常数

C．在使两个分子间的距离由很远（r＞10^-9m）减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大；分子势能不断增大

D．温度是物体分子热运动平均动能的标志

E．两个温度不同的物体相互接触时，热量既能自发地从高温物体传给低温物体，也可以自发地从低温物体传给高温物体

F．熵是物体内分子运动无序程度的量度

（2）实验室内，某同学用导热性能良好的气缸和活塞将一定质量的理想气体密封在气缸内（活塞与气缸壁之间无摩擦），活塞的质量为m，气缸内部的横截面积为S．用滴管将水缓慢滴注在活塞上，最终水层的高度为h，如图所示．在此过程中，若大气压强恒为p₀，室内的温度不变，水的密度为ρ，重力加速度为g，则以下图象中能反映密闭气体状态变化过程的是（）

（3）上题中若初始时，活塞离气缸底部的高度为H，则活塞下降的高度为多少？此过程中气缸内气体吸热还是放热，说明理由。

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