Question

【物理  選修3-3】

（1）如圖所示，一密閉氣缸固定在地面上，內(nèi)裝有某種實(shí)際氣體，氣缸壁導(dǎo)熱性能良好，活塞與氣缸間摩擦不計(jì)。現(xiàn)已知?dú)怏w分子間的作用力表示為斥力，則（　　　）

A．如果保持外界溫度不變，在活塞上加放物體，氣體的內(nèi)能將增加

B．如果保持外界溫度不變，把活塞緩慢向上提，氣體內(nèi)能可能先減小后增加

C．保持活塞位置不變，使外界溫度下降，氣體的內(nèi)能一定減小

D．如果外界溫度上升，使得活塞緩慢上移，則氣體的內(nèi)能一定增加

（2） 如圖所示，一個(gè)上下都與大氣相通的直圓筒，中間用兩個(gè)活塞A與B封住一定質(zhì)量的理想氣體，A，B都可沿圓筒無(wú)摩擦地上、下滑動(dòng)，但不漏氣。A的質(zhì)量可不計(jì)，B的質(zhì)量為M，并與一勁度系數(shù)k=5×10³N/m的較長(zhǎng)的彈簧相連，已知大氣壓強(qiáng)p₀=1×10⁵Pa，平衡時(shí)，兩活塞問(wèn)的距離l₀=0.6m，現(xiàn)用力壓A，使之緩慢向下移動(dòng)一定距離后，保持平衡，此時(shí)，用于壓A的力F=5×10²N, 求活塞A向下移動(dòng)的距離。（假定氣體溫度保持不變）

 

Answer 1

(1) ABC

(2)設(shè)活塞A向下移動(dòng)l，相應(yīng)B向下移動(dòng)x，對(duì)氣體分析：初態(tài)：p₁=p₀  V₁=l₀S

由玻-意耳定律：p₁V₁=p₂V₂（３分）

初態(tài)時(shí)，彈簧被壓縮量為x'，由胡克定律：Mg=kx'②（１分）

當(dāng)活塞A受到壓力F時(shí)，活塞B的受力情況如圖7-20所示。F'為此時(shí)彈簧彈力

由平衡條件可知p₀S+F'=p₀S+F+Mg③（３分）

由胡克定律有：F'=k(x+x')④（１分）

聯(lián)立①②③④解得：l=0.3m。（２分）