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

苏格拉底在哲学上的重大贡献是他第一次（   ） A．在哲学
苏格拉底在哲学上的重大贡献是他第一次（   ） A．在哲学意义上发现了“自我”     B．证了天赋人权、人生而平等的核心理论 C．把人置于世界
下列粒子结构示意图中，表示阳离子的是A   B.   C.   D.
下列粒子结构示意图中，表示阳离子的是A   B.   C.   D.
某化学兴趣小组对用过氧化氢分解生成水和氧气的实验条件
某化学兴趣小组对用过氧化氢分解生成水和氧气的实验条件进行探究。 【提出问题】哪些因素可能影响该反应的反应速率？ 【查阅资料】影响化学反应
Sarah ______ an interesting movie with her friend Lily tomorrow afternoon.   
Sarah ______ an interesting movie with her friend Lily tomorrow afternoon.    A) watched     B) has watched     C) will watch           D) were watching
个袋中有6个同样大小的黑球，编好为1，2，3，4，5，6，现从
个袋中有6个同样大小的黑球，编好为1，2，3，4，5，6，现从中随机取出3个球，以X表示取出球的最大号码，求X的概率分布列
黄土高原部分地区自然灾害越来越频繁的人为原因是（   
黄土高原部分地区自然灾害越来越频繁的人为原因是（    ）  A．黄土的特性决定的    B．人类的过度开发和利用    C．暴雨集中    D．水土流
7．下列各项中翻译正确的一项是（  ） A. 是故无贵无贱，无
7．下列各项中翻译正确的一项是（  ） A. 是故无贵无贱，无长无少，道之所存，师之所存也。 译文：因此没有高低贵贱、年长年幼，道理存在的地方
设f(x)=,若0＜a＜1,试求:(1)f(a)+f(1-a)的值;(2) f（）+f（）+f（）+
设f(x)=,若0＜a＜1,试求:(1)f(a)+f(1-a)的值;(2) f（）+f（）+f（）+…+f（）的值..

最新题目

If a shop has chairs _______ women can park their men,women will spend more time
下列哪一组事物和现象表明当时中国尚未进入改革开放时期
. The 2010 Shanghai World Expo is well worth ______. A. visit         
33. --- I'm        sorry to have put you into so much trouble.   --- It
如图所示，圆心在原点、半径为R的圆将xOy平面分为两个区域
. Be careful about the news on red fire ants—____measures to prevent the possi
．某蛋白质充分水解后，能分离出有机物X，X与等物质的量的
（2013•无锡）沿海地区同沙漠地区相比，冬暖夏凉，昼夜温
关于稳恒电场，下列说法不正确的是（   ）    A、稳恒电
【答案】C
It is heartening to see millions on the earth who had nothing but a record of mi
设x1,x2是方程x2+px+4=0的两个不相等的实根，则（    ） A.|x1|
对于可逆反应：2A(g)＋B(g) 2C(g)   △H＜0，下列图象正确的是
如图①所示一个正三棱柱形容器，高为，内装水若干，将容
下列有关实验原理、方法和结论都正确的是 A.向饱和FeCl3溶液
汽油机工作的四个冲程为：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程
如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N
右图表示绿色植物细胞部分结构中的某些代谢过程，图中①~
下表是有关反应的离子方程式及对方程式的评价，其中方程
．五四运动的中心转移到上海后，发展成为全国性的群众爱