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- 2021-05-13 发布
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1.(04上海)如图所示,一端封闭、粗细均匀的薄壁玻璃管开口向下竖直插在装有水银的水银槽内,管内封闭有一定质量的空气,水银槽的截而积上下相同,是玻璃管截面积的5倍,开始时管内空气柱长度为6cm,管内外水银面高度差为50cm.将玻璃管沿竖直方向缓慢上移(管口未离开槽中水银),使管内外水银而高度差变成60cm.(大气压强相当于75cmHg)求:
(1)此时管内空气柱的长度;
(2)水银槽内水银面下降的高度;
2.(99年)如图,气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成.活塞A、B被轻质刚性细杆连接在一起,可无摩擦移动.A、B的质量分别为mA=12kg,mB=8.0kg,横截面积分别为SA=4.0×10-2m2,SB=2.0×10-2m2.一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间.活塞外侧大气压强P0=1.0×105Pa.
(1)气缸水平放置达到如图1所示的平衡状态,求气体的压强.
(2)已知此时气体的体积V1=2.0×10-2m3.现保持温度不变,将气缸竖直放置,达到平衡后如图2所示.与图1相比,活塞在气缸内移动的距离l为多少?取重力加速度g=10m/s2.
1.(1)玻璃管内的空气作等温变化
①
②
③
(2)设水银槽内水银面下降,水银体积不变
④
⑤
⑥
2.解答:
(1)气缸处于图1位置时,设气缸内气体压强为P1,对于活塞和杆,力的平衡条件为
p0SA+p1SB=p1SA+p0SB ①
解得 p1=p0=1.0×105Pa ②
(2)气缸处于图2位置时,设气缸内气体压强为p2,对于活塞和杆,力的平衡条件为
p0SA+p2SB+(mA+mB)g=p2SA+p0SB ③
设V2为气缸处于图2位置时缸内气体的体积,由玻意耳定律可得
p1V1=p2V2 ④
由几何关系可得
V1-V2= l (SA-SB) ⑤
由以上各式解得
l =9.1×10-2m ⑥