Question

【題目】如圖所示，上端開(kāi)口的光滑圓柱形汽缸豎直放置，橫截面積為40cm2的活塞將一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在汽缸內(nèi)。在汽缸內(nèi)距缸底60cm處設(shè)有a、b兩限制裝置，使活塞只能向上滑動(dòng)。開(kāi)始時(shí)活塞擱在a、b上，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為P0(P0=1.0×l05Pa為大氣壓強(qiáng))，溫度為300K，現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，當(dāng)溫度為360K時(shí)，活塞恰好離開(kāi)a、b；當(dāng)溫度為396K時(shí)，活塞上升了3cm。g取10m/s2。求：

①當(dāng)溫度為360K時(shí)，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；

②活塞的質(zhì)量；

③固體A的體積。

Answer 1

【答案】①②8kg③

【解析】

先寫(xiě)出已知條件，根據(jù)等容變化的公式和對(duì)活塞受力平衡可以求活塞的質(zhì)量；由等壓變化公式可以求出物體A的體積。

①，，

從開(kāi)始到緩慢加熱汽缸為等容過(guò)程：

代入數(shù)據(jù)得；

②時(shí)，

代入數(shù)據(jù)得m=8kg

③從緩慢加熱汽缸到活塞上升為等壓過(guò)程：，，

，

，

代入數(shù)據(jù)得：

設(shè)固體A的體積為，

則有：

代入數(shù)據(jù)得： 。