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(A类题)一圆柱形气缸,质量M为10kg,总长度L为40cm,内有一厚度不计的活...

(A类题)一圆柱形气缸,质量M为10kg,总长度L为40cm,内有一厚度不计的活塞,质量m为5kg,截面积S为50cm2,活塞与气缸壁间摩擦不计,但不漏气,当外界大气压强p为1×105 Pa,温度t为7℃时,如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来,如图所示,气缸内气体柱的高L1为35cm,(g取10m/s2)求:
(1)此时气缸内气体的压强;
(2)当温度升高到多少摄氏度时,活塞与气缸将分离.
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以气缸为研究对象,受力分析,利用平衡即可求出此时封闭气体的压强; 温度升高,气缸内气体的压强不变,体积增大,根据气体方程列出等式求解. 【解析】 (1)以气缸为研究对象,受力分析,受到重力、外界大气压力,气缸内气体的压力. 根据平衡条件得: p=p+ p=p-=(1×105-)Pa=0.8×105 Pa, (2)温度升高,气缸内气体的压强不变,体积增大,根据气体方程得 = = 解得t=47°C, 答:(1)此时气缸内气体的压强是0.8×105 Pa; (2)当温度升高到47°C,活塞与气缸将分离.
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考点分析:
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如图所示,固定的竖直圆筒由上段细筒和下段粗筒组成,粗筒横截面积是细筒的4倍,细筒足够长,粗筒中A、B两轻质光滑活塞导热性能良好,其间封有空气,活塞A上方有水银.用外力向上托住活塞B,使之处于静止状态,活塞A上方的水银面与粗筒上端相平,水银深H=10cm,气柱长L=20cm,大气压强p=75cmHg.现使活塞B缓慢上移,直到A活塞上移H/2的距离,气体温度不变.则对于被封气体:
(1)与原来相比较______
A.气体放热,分子间平均距离增大        B.气体内能不变,分子平均距离减小
C.气体分子热运动动能增大,压强减小   D.气体分子热运动平均动能不变,压强增大
(2)计算筒内气柱的长度变为多少?

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A.由于能量的转化与守恒,活塞将不停地振动起来
B.容器内气体的温度将趋于一个定值
C.活塞最终会停留在比原来较高的位置上
D.活塞最终会停下来,Ep全部转化为其它能量
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