气柱移动问题气缸等

第1页共4页（一）气柱移动问题1.如下图所示，装有温度为T的同种气体的两容器用水平细管相连，管中有一小段水银柱将A、B两部分气体隔开.现使A、B温度同时升高，若A升温到T+ΔTA，B升温到T+ΔTB，已知VA＝2VB，且水银保持不动，则()A.ΔTA＝ΔTBB.ΔTA＝2ΔTBC.ΔTA＝ΔTB/2D.ΔTA＝4BT2.如下图所示，10℃的氧气和20℃的氢气的体积相同，水银柱在管中央.下列说法正确的是()A.当两端温度均升高10℃时，水银柱向右移动B.当两端温度均升高10℃时，水银柱向左移动C.当O2升高20℃时，H2升高10℃时，两者温度相等，水银柱向右移D.当O2升高20℃，H2温度升高10℃时，两者温度相等，水银柱不动3、如图所示,开口向上直放置的内径均匀的玻璃管,其中用两段水银信封闭着两段空气柱Ⅰ与Ⅱ.其长度之比L2：L1=2：1.如果给它们加热,使它升高相同的温度,又不使水银溢出,则后来两段气柱长之比L2′：L1′().(A)等于2(B)小于2(C)大于2(D)不知气压,不能确定4、竖直放置的两端封闭、粗细均匀的U形管中,两边封闭有质量相等的同一种气体,气柱a和b被水银柱隔开,当空气的温度为T时,U形管两侧的水银面高度之差为h,如图所示.现将这个管竖直浸没在温度为T′的水中,达到稳定后,两侧水银面高度之差为l,已知T′T,则().(A)l可能为零(B)lh,但l不可能为零(C)l=h(D)lh5、如图所示,两端封闭的U形管置于竖直平面内,管内空气被水银柱分成a、b两部分,为了使两水银面的高度差h增大,可采用的措施是().(A)加热两端气体,使之升高相同的温度(B)让U形管自由下落(C)让U形管向右加速运动(D)把U形管由竖直平面内放到水平面内6.如图所示,密封的U形管中装有水银,左、右两端都封有空气,两水银面的高度差为h.把U形管竖直浸没在热水中,高度差将().【3】(A)增大(B)减小(C)不变(D)两侧空气柱的长度未知,不能确定7.如图所示,将一只倒置的试管竖直地插入容器内,试管内原有的空气被压缩,此时,试管内外水面的高度差为h,若使试管插入水中的深度增大一些,则试管内外水面的高度差将()(A)增大(B)减少(C)保持不变(D)无法确定第2页共4页（二）极值讨论1、如下图所示，长Lcm的粗细均匀的玻璃管开口端向上竖直放置，最上端有高h厘米的水银柱，在管内封闭了一定质量的气体，当时大气压强为H0厘米汞柱.求：(1)从开口端再注入些水银而不溢出的条件.(2)若堵住开口端.把玻璃管翻转180°，再撤去封堵，则水银将外流.试讨论：水银恰好流完，水银流完后还有气体从管中逸出的条件分别是什么?(上述条件用L与H0、h之间的关系表示).2、如图所示，有一个直立的汽缸，汽缸底到汽缸口的距离为0L（cm），用一厚度和质量均可忽略不计的刚性活塞A，把一定质量的空气封在汽缸内，活塞与汽缸间的摩擦可忽略.平衡时活塞上表面与缸口的距离很小(计算时可忽略不计),周围大气压强为0HcmHg产生的压强.现把盛有水银的一个瓶子放在活塞上(瓶子的质量可忽略),平衡时活塞到汽缸底的距离为L(cm),若不是把这瓶水银放在活塞上,而是把瓶内水银缓缓不断地倒在活塞上方,这时活塞向下移,压缩气体,直到活塞不再下移,求此时活塞在汽缸内可能的位置以及与之相对应的条件(即题中给出量之间应满足的关系).设气体的温度不变.（三）液柱长度问题1、.如图所示,截面均匀的U形玻璃细管两端都开口,玻璃管足够长,管内有两段水银柱封闭着一段空气柱.若气体温度是27℃时,空气柱在U形管的左侧.A、B两点之间封闭着的空气柱长为15cm,U形管底长CD=10cm,AC高为5cm.已知此时的大气压强为75cmHg.(1)若保持气体的温度不变,从U形管左侧管口处缓慢地再注入25cm长的水银柱,则管内空气柱长度为多少?(2)为了使这段空气柱长度恢复到15cm,且回到A、B两点之间.可以向U形管再注入一些水银,且可改变气体的温度,应从哪一侧管口注人多长水银柱?气体的温度变为多少?2.如图所示，内径均匀的U型玻璃管竖直放置，截面积为5cm2，管右侧上端封闭，左侧上端开口，内有用细线栓住的活塞．两管中分别封入L=11cm的空气柱A和B，活塞上、下气体压强相等为76cm水银柱产生的压强，这时两管内的水银面的高度差h=6cm，现将活塞用细线缓慢地向上拉，使两管内水银面相平．求：（1）活塞向上移动的距离是多少？（2）需用多大拉力才能使活塞静止在这个位置上？第3页共4页3.一高空试验火箭在地面上静止时，其仪器舱内气体的压强P0＝1atm，温度T0＝288K，当火箭以a＝15m/s2的加速度竖直上升的过程中，仪器舱内水银气压计的读数变为P＝0.8P0，已知仪器舱是密封的，不考虑气压计的热胀冷缩，求此时舱内的温度是多少?4.4．用如图所示的容积计测量某种矿物的密度，测量数据和步骤如下：（1）打开阀门K，使管A、容器C、B和大气相通，上下移动D使水银面在n处；（2）关闭K，向上举D使水银面达到m处，这时B、D两管内水银面高度差h1=12.5cm；（3）打开K，把400g矿物投入C，使水银面对齐n，然后关闭K；（4）往上举D，使水银面重新到达m处，这时B、D两管内水银面高度差h2=23.7cm，m处以上容器C和管A（不包括B）的总体积是1000cm3．求矿物的密度．5、在如图所示的装置中,A、B和C为内径相等的玻璃管,它们都处于竖直位置.A、B两管的上端等高,管内装有水,A管上端封闭,管内密封部分气体,B管上端开口,C管中水的下方有活塞顶住.A、B、C三管由内径很小的细管连接在一起.开始时,A管中气柱长度LA=3.0m,B管中气柱长度LB=2.0m,C管中水柱长度L0=3.0m,整个装置处于平衡状态.现将活塞缓慢向上顶,直到C管中的水伞部被顶到上面的管中,求此时A管小气柱的长度.已知大气压强p0=1.0×105Pa,计算时重力加速度g取10m/s2.（四）气缸与力学问题1、图中的竖直圆筒是固定不动的,粗筒横截面积是细筒的4倍,细筒足够长.粗筒中A、B两轻质活塞间封有空气,气柱长l=20cm.活塞A上方的水银深H=10cm,两活塞与筒壁间的摩擦不计.用外力向上托住活塞B,使之处于平衡状态.水银面与粗筒上端相平.现使活塞B缓慢上移,直至水银的一半被推入细筒中,求活塞B上移的距离.设在整个过程中气柱的温度不变,大气压强p0=75cmHg.第4页共4页2、如图所示，一个上下都与大气相通的直筒内，横截面积为S=0.01米2，中间用两个活塞A、B封住一定质量的理想气体，不计摩擦，A的质量不计，B的质量为M，并与一个K=5×103牛/米的较长弹簧相连，已知P0=105帕，平衡时，两活塞间距L0=0.6米，现用力压A，使之缓慢下移一定距离，保持平衡，同于压A的力F=5×102牛，求活塞A向下移的距离。（设气温一定）（ΔL=0.3米）3、一个质量不计的活塞将一定量的理想气体封闭在上端开口的直立筒形气缸内，活塞上堆放着铁砂，如图2-1-8所示．最初活塞搁置在气缸内壁的卡环上，气柱的高度H0，压强等于大气压强p0．现对气体缓慢加热，当气体温度升高了△T=60K时，活塞（及铁砂）开始离开卡环而上升．继续加热，直到气柱高度H1=1.5H0．此后在维持温度不变的条件下逐渐取走铁砂，直到铁砂被全部取走时，气柱高度变为H2=1.8H0．求此时气体的温度（不计气缸和活塞间的摩擦）．4、如图所示,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=12㎏,mB=8.0㎏,横截面积分别为SA=4.0×10-2m.,SH=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×l05Pa.(1)气缸水平放置达到如图(a)所示的平衡状态,求气体的压强.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(b)所示.与图(a)相比,活塞在气缸内移动的距离l为多少?重力加速度g取10m/s2.