如圖所示,圓柱形氣缸豎直放置,氣缸內(nèi)有質(zhì)量M為150g的活塞,活塞與氣缸壁封閉良好,其上方放一質(zhì)量m為50g的小木塊,開始時活塞被銷子K銷于位置Ⅰ(如實線所示,離缸底12cm),此時氣缸內(nèi)被封閉氣體的壓強為2×105Pa,溫度為360K.外界大氣壓為1×105Pa.現(xiàn)拔去銷子K,活塞和小木塊一起開始向上運動,當它們上升8cm到達位置Ⅱ時(如虛線所示),氣缸內(nèi)氣體的溫度為300K.
(1)活塞在位置Ⅱ時缸內(nèi)氣體的壓強是多少?
(2)若在位置Ⅱ時活塞與小木塊的速度為1m/s,小木塊上升的最高點離缸底的距離為多少?
分析:(1)以封閉的氣體為研究對象,找出氣體在變化前后的狀態(tài)參量,根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程列式即可求出活塞在位置Ⅱ時缸內(nèi)氣體的壓強;
(2)在Ⅱ位置,木塊與活塞剛好分離,木塊做豎直上拋運動,根據(jù)運動學規(guī)律可以求出木塊的上升高度.
解答:解:(1)對于封閉的氣體,
P1=2×105Pa   V1=12S   T1=360K
P2=?V2=20S   T2=300K
由氣態(tài)方程:
P1V1
T1
=
P2V2
T2

代入數(shù)值解得 P2=1×105Pa      
(2)通過(1)的計算發(fā)現(xiàn),此時內(nèi)外氣體的壓強剛好相等,所以此時木塊與活塞剛好分離,木塊做豎直上拋運動      
h=
v2
2g
=
1
20
=0.05m

所以離開缸底的距離:H=0.05+0.2=0.25m.
答:(1)活塞在位置Ⅱ時缸內(nèi)氣體的壓強是1×105Pa.
(2)小木塊上升的最高點離缸底的距離為0.25m.
點評:對與第二問,關鍵是要分析得出,此時氣體的內(nèi)外的壓強剛好相等,此時木塊和活塞剛好分離,之后做的就是豎直上拋運動.
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如圖所示,圓柱形氣缸質(zhì)量10kg,倒置在水平地面上,氣缸內(nèi)封有一定質(zhì)量的空氣,缸壁厚度可不計.缸內(nèi)光滑活塞的質(zhì)量為5kg,截面積為50cm2.當缸內(nèi)氣體溫度為27℃時,活塞與地面相接觸但對地恰好無壓力.當缸內(nèi)氣體溫度是多少℃時,氣缸壁對地面無壓力?(大氣壓強P0=1.0×105Pa)

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(1)此時封閉氣體壓強?
(2)現(xiàn)使缸內(nèi)氣體溫度升高,當氣缸恰對地面無壓力時,缸內(nèi)氣體溫度為多少?(已知大氣壓強為p0=1.0×105Pa)

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(2010?鎮(zhèn)江一模)如圖所示的圓柱形氣缸固定于水平面上,缸內(nèi)用活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體,已知氣缸的橫截面積為S,活塞重為G,大氣壓強為P0.將活塞固定,使氣缸內(nèi)氣體溫度升高1℃,氣體吸收的熱量為Q1;如果讓活塞可以緩慢自由滑動(活塞與氣缸間無摩擦、不漏氣,且不計氣體的重力),也使氣缸內(nèi)氣體溫度升高1℃,其吸收的熱量為Q2
①簡要說明Q1和Q2哪個大些?
②求氣缸內(nèi)氣體溫度升高1℃時活塞向上移動的高度h.

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(2012?石家莊一模)(1)下列說法正確的是
ACE
ACE

A.一定量氣體膨脹對外做功100J,同時從外界吸收120J的熱量,則它的內(nèi)能增大20J
B.在使兩個分子間的距離由很遠(r>10-9m)減小到很難再靠近的過程中,分子間作用力先減小后增大,分子勢能不斷增大
C.由于液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離,液體表面存在張力
D.用油膜法測出油分子的直徑后,要測定阿伏加德羅常數(shù),只需再知道油的密度即可
E.空氣相對濕度越大時,空氣中水蒸氣壓強越接近飽和氣壓,水蒸發(fā)越慢
(2)如圖所示,圓柱形氣缸開口向上豎直放置在水平面上,氣缸足夠長,內(nèi)截曲積為S,大氣壓強為P0,一厚度不計、質(zhì)量為m=
p0S2g
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①最后缸內(nèi)氣體的體積;
②在圖中畫出缸內(nèi)氣體狀態(tài)變化的p-V圖象.

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