Question

【題目】如圖所示，用橫截面積為S=10cm2的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在導(dǎo)熱良好的汽缸內(nèi)，汽缸平放到光滑的水平面上。勁度系數(shù)為k=1000N/m的輕質(zhì)彈簧左端與活塞連接，右端固定在豎直墻上。不考慮活塞和汽缸之間的摩擦，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)彈簧處于自然長(zhǎng)度，活塞距離汽缸底部的距離為L0=18cm。現(xiàn)用水平力F向右緩慢推動(dòng)汽缸，當(dāng)彈簧被壓縮x=5cm后再次靜止(已知大氣壓強(qiáng)為p0=1.0×105Pa，外界溫度保持不變)，在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A.氣體對(duì)外界放熱

B.氣體分子的平均動(dòng)能變大

C.再次靜止時(shí)力F的大小為50N

D.汽缸向右移動(dòng)的距離為11cm

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

A．設(shè)末態(tài)汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p，對(duì)活塞受力分析，則有

解得p=1.5×105Pa

氣體溫度保持不變，由玻意耳定律得

解得L=12cm，即氣體體積減小；因溫度不變，故氣體的內(nèi)能不變，而此過(guò)程氣體體積減少，外界對(duì)氣體做功，為保持內(nèi)能不變，故氣體對(duì)外界放熱，故A正確；

B．此過(guò)程溫度不變，故氣體分子平均動(dòng)能不變，故B錯(cuò)誤；

C．對(duì)汽缸受力分析，根據(jù)平衡條件有

故C正確；

D．設(shè)汽缸向右移動(dòng)的距離為，則有

代入數(shù)據(jù)解得，故D正確。

故選ACD。