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(2011•嘉定区模拟)如图所示的气缸,下部分的横截面积大于上部分的横截面积,大...

(2011•嘉定区模拟)如图所示的气缸,下部分的横截面积大于上部分的横截面积,大小活塞分别在上、下气缸内用一根硬杆相连,两活塞可在气缸内一起上下移动.缸内封有一定质量的气体,活塞与缸壁无摩擦且不漏气,起初,在小活塞上的杯子里放有大量钢球,请问哪些情况下能使两活塞相对气缸向上移动( 

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A.给气缸缓慢加热    B.取走几个钢球

C.大气压变小    D.让整个装置自由下落

 

BD 【解析】 试题分析:以活塞和气体整体为研究对象,由物体平衡条件知(P0﹣P)(S﹣s)=G,明确原来气体压强小于大气压强;题目设计的变化如加热、取走钢球、大气压减小、装置自由下落后,我们根据理想气体状态方程判断出气体的体积增大还是减小,就可以知道活塞上升还是下降了. 【解析】 设缸内气体压强P,外界大气压为P0,大活塞面积S,小活塞面积s,活塞和钢球的总重力为G,以活塞和气体整体为研究对象,由物体平衡条件知:(P0﹣P)(S﹣s)=G…① A、给气缸缓慢加热,气体温度升高,由盖吕萨克定律知气体体积要增大,从气缸结构上看活塞应向下移动,故A错. B、取走几个钢球后,整体的重力小了,由①式知容器内气体压强必须增大,由玻意耳定律知气体体积要减小,所以气缸要向上移动,故B正确. C、大气压变小时,由①式知道缸内气体压强要减小,由玻意耳定律知气体体积要增大,所以气缸要向下移动,故C错误. D、让整个装置自由下落,缸内气体压强增大(原来小于大气压强),由玻意耳定律知气体体积要减小, 所以气缸向上移动,故D正确. 故选B、D
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