首页 / 如图所示，竖直放置的气缸内盛有气体，上面被一活塞盖住，活塞通

如图所示，竖直放置的气缸内盛有气体，上面被一活塞盖住，活塞通

如图所示，竖直放置的气缸内盛有气体，上面被一活塞盖住，活塞通过劲度系数k=600 N/m的弹簧与气缸相连接，系统处于平衡状态，已知此时外界大气压强p0=1.00×105 N/m2，活塞到缸底的距离l=0.500 m，缸内横截面积S=1.00×10-2 m2，今在等温条件下将活塞缓慢上提到距缸底为2l处，此时提力为F=500 N，弹簧的原长l0应为多少？若提力为F=700 N，弹簧的原长l0又应为多少？

    不计摩擦及活塞和弹簧的质量，并假定在整个过程中，气缸不漏气，弹簧都遵从胡克定律。

答案

解析：设弹簧的原长为l0，气体原来压强为p，后来为p′，则由玻意耳定律可得

pl=p′·2l                                                                       ①

在原来状态下，活塞受力如图1所示，由力学平衡可得

图1

pS=p0S+k(l-l0)                                                                ②

在后来状态下,活塞受力如图2所示,由力学平衡可得

图2

p′S+F=p0S+k(2l-l0)                                                           ③

由①、②、③联立解得p=

                                          ④

由②式得l0=l+

(p0-p)                                                       ⑤

当F=500 N时，由④式得p=0.4p0再代入⑤式得l0=1.50 m，可见在整个过程中弹簧始终处于压缩状态。

当F=700 N时，由④式得p=0.8p0再代入⑤式得l0=0.833 m，可见在过程开始时弹簧处于压缩状态，当活塞提高到距缸底距离超过l0=0.833 m后，弹簧被拉伸。


相关题目

She has a          of playing with her hair when she’s nervous. A. se
She has a          of playing with her hair when she’s nervous. A. sense           B practice      C.custom        D habit  
— Would you mind accepting me as your member?     — Of course not. We ___
— Would you mind accepting me as your member?     — Of course not. We ___ anyone if he obeys our rules.    A. bring in                    B. result in            
实验室常用下列装置来制取气体： (1)写出图中有标号仪器的
实验室常用下列装置来制取气体： (1)写出图中有标号仪器的名称：③                 。 (2)写出实验室用A装置制取氧气的一个化学方程式： 
下列词语中，没有错别字的一组是（    ） A.蝉联     
下列词语中，没有错别字的一组是（    ） A.蝉联      夙兴夜寐      引咎自责      差之毫厘，缪以千里 B.乖戾      改弦更张      闲情
AB为昏线，A纬度为70°，C为AB的中点，此时北京时间为20时。
AB为昏线，A纬度为70°，C为AB的中点，此时北京时间为20时。回答下面试题。 3.C点的经度是 A.90°E  B.150°E  C.165°E  D.90°W 4.下列叙述正确的是 A.此日为二
从K、Ca、Na、C、H、O、N六种元素中选择适当的元素，按要求
从K、Ca、Na、C、H、O、N六种元素中选择适当的元素，按要求填空． （1）用适当的数字和符号填空： ①两个钙离子 ； ②3个氨气分子 ； （2）写出符合
下列叙述正确的是     A. 1 mol CO2 的质量为44g/mol     B. C
下列叙述正确的是     A. 1 mol CO2 的质量为44g/mol     B. CO2的摩尔质量为44g C. CO2的摩尔质量等于CO2的相对分子质量 D. NA个CO2的质量与CO2的相对分子
—All the volunteers were very tired, but            of them took a
—All the volunteers were very tired, but            of them took a rest.    —They were busy looking for the missing people.    A. neither       B. all     C. both   

最新题目

6．下列文化常识表述不正确的一项是（） A．中国古代的学
阅读下面的文字，回答后面题。 百岁开一话杨绛 （黄薇） 20
下列文学常识表述有误的一项是（     ） A：《论语》记
马克思主义哲学产生的社会、阶级基础是（ ） ①19世纪中叶
如图所示电路中，电阻R1＝R2＝R3＝10 Ω，电源内阻r＝5 Ω，电
关于巴拿马运河的叙述，正确的是A.是北美洲和拉丁美洲的界
 —Is the girl over there Wei Fang?    —No, it _____ be her. She has gone
A、B、C、D是按原子序数由小到大排列的第二、三周期元素的
弹力是由于物体发生            而产生的．两个物体
水稻叶肉细胞和人的口腔上皮细胞中共有的细胞器是（   
原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶
下列各式中，一定能成立的是（ ）A．       B．C．=x-1 
下列关于质粒的叙述，正确的是（         ） A．质粒仅
第三部分：阅读理解（共20小题；每小题2分，满分40分） 阅
下列各反应中属于水解反应的是 A. HCO3-﹣+H2OH3O++CO32-      
女娲炼石补天处，                 。（李贺《李凭
 在下面对话的空白处填上适当的话语（话语可以是句子、短
26．— Andy promised to attend your wedding today last night.      — Yes,
如图3-3-4所示的皮带传动装置中，O1是主动轮，O2是从动轮，A
（6分，每空2分）已知丙烯与氯化氢的反应原理如下：主反应