气缸类气体计算问题最齐全.docx

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1、b活解决问题的一般思路1、弄清题意，确定研究对象2、分析物理情景及物理过程，分析初末状态，列出理想气体状态方程。对研究对象进行受力分析，根据力学规律列方程3、挖掘题目隐含条件(如几何关系)列出方程4、多个方程联立求解1.如图所示,一圆柱形绝热汽缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体的温度为Ti时活塞上升了h。已知大气压强为po,重力加速度为g,不计活塞与汽缸间摩擦。(1)求温度为Ti时气体的压强。⑵现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的质量为m时,活塞恰好回到原来位置

2、，求此时气体的温度。2.如图所示，导热性能极好的气缸，高为L=1.0m，开口向上固定在水平面上，气缸中有横截面积为s=100cm、质量为m=20kg的光滑活塞，活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内。当外界温度为t二27C、大气压为p°=1.0x105Pa时，气柱高度为I=0.80m，气缸和活塞的厚度均可忽略不计，取g=10m/s2，求：(1)如果气体温度保持不变，将活塞缓慢拉至气缸顶端，在顶端处，竖直拉力F有多大;(2)如果仅因为环境温度缓慢升高导致活塞上升，当活塞上升到气缸顶端时，环境温度为多少摄氏度。3•如图所示，一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内，汽缸

3、壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动。开始时气柱高度为h。，若在活塞上放上一个质量为m的砝码，再次平衡后气柱高度变为h。去掉砝码，将汽缸倒转过来，再次平衡后气柱高度变为h'。已知气体温度保持不变，汽缸横截面积为S,重力加速度为g,试求大气压强P0以及活塞的质量M4.如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，截面积为40cm的塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A圭寸闭在汽缸内。在汽缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动•开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为p0(p0=1.0x1()Pa为大气压强)，的体积。温度为300K。现缓慢加热汽缸内气体，

4、当温度为330K,活塞恰好离开a、当温度为360K时，活塞上升了4cm.g10m/s2。求活塞的质量和物体A的体积。5、'活塞下部气体的压I如图所示，高L、上端开口的气缸与大气联通，大气压_气缸内部有一个光滑活塞，初始时活塞静止，距离气缸底部强为、热力学温度T6、回若将活塞下方气体的热力学温度升高到2T,活塞离开气缸底部多少距离?7、匚若保持温度为T不变，在上端开口处缓慢抽气，则活塞可上升的最大高度为多少?6.【2014•新课标全国卷I】一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆形气缸内，汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动。开始时气体压强为p,活塞下表面相对于气缸底部

5、的高度为h，外界的温度为T。。现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时，活塞下降了h/4。若此后外界的温度变为T,求重新达到平衡后气体的体积。已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g。7.如图所示，导热良好的薄壁气缸放在水平面上，用横截面积为S=1.0X10-2卅的光滑薄活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞杆的另一端固定在墙上。此时活塞杆与墙刚好无挤压。外界大气压强po=1.0X105Pa。当环境温度为27C时，密闭气体的体积为2.0X10-3卅。求：(1)若固定气缸在水平面上，当环境温度缓慢升高到57C时，气体压强的p2；(2)若气缸放在光滑水平

6、面上不固定，当环境温度缓慢升高到57C时，气缸移动的距离；(3)保持(2)的条件不变下，对气缸施加水平作用力，使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值,在光板均这时气缸受到的水平作用力大小。8•如图所示，两个壁厚可忽略的圆柱形金属筒A和B套一起，底部到顶部的高度为18cm，两者横截面积相等，滑接触且不漏气。将A用绳系于天花板上，用一块绝热托住B,使它们内部密封的气体压强与外界大气压相同，为1.0X05Pa,然后缓慢松开绝热板，让B下沉，当B下沉了2cm时，停止下沉并处于静止状态。求：(1)此时金属筒内气体的压强。(2)若当时的温度为27C，欲使下沉后的套筒恢复到原来位置，应将气体的

7、温度变为多少C?9.如图所示，竖直放置在水平面上的汽缸，其缸体质量Mk10kg，活塞质量哙5kg，横截面积Sk2X10—3m,活塞上部的汽缸里封闭一部分理想气体，下部有气孔a与外界相通，大气压强P0k1.0X105Pa,活塞的下端与劲度系数kk2X103N/m的弹簧相连。当汽缸内气体温度为127C时，弹簧的弹力恰好为零，此时缸内气柱长为I=20cm。贝当缸内气体温度升高到多少时，汽缸对地面的压力为零？(g取10m/s2，活塞不漏气且与汽缸壁无摩擦)10.如图所示，一汽缸固定在水平地面上，通过活塞封闭有一