1、计算题 汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故,太低又会造成耗油量上升。已知某型号轮胎能在-40~90℃下正常工作,为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5 atm,最低胎压不低于1.6 atm,那么,在t=20℃时给该轮胎充气,充气后的胎压在什么范围内比较合适?(设轮胎的体积不变)
参考答案:解:由于轮胎容积不变,轮胎内气体做等容变化
设在T0=293 K时充气后的最小胎压为Pmin,最大胎压为Pmax
依题意,当T1=233 K时胎压为P1=1.6 atm
根据查理定律
即
,解得:Pmin=2.01 atm
当T2=363 K时胎压为P2=3.5 atm
根据查理定律
,即
解得:Pmax=2.83 atm
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 (选修3-3选做题)
如图所示,一圆筒形汽缸静止于地面上,汽缸的质量为M,容积为V活塞(连同手柄)的质量不计,汽缸内部的横截面积为S,大气压强为P0,平衡时汽缸内气体体积为
。现用手握住活塞手柄缓慢向上提,直至缸口,在整个上提过程中气体的温度保持不变,不计活塞与汽缸壁间的摩擦,求此时地面对汽缸的支持力。

参考答案:解:封闭气体的初状态,压强为p1=p0,体积为V1=V/2? ?
活塞至缸口时,气体的体积V2=V,设压强为p2?
由玻意耳定律p1V1=p2V2
解得:p2= p0/2? ?
设活塞受到的拉力为F:p2S+F=p0S? ?
设汽缸受到的支持力为FN:FN=Mg- p0S/2
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 (9分)一竖直放置、缸壁光滑且导热的柱形气缸内盛有一定量的氮气,被活塞分隔成Ⅰ、Ⅱ两部分;已知活塞的质量为m,活塞面积为S,达到平衡时,这两部分气体的体积相等,如图(a)所示;为了求出此时上部气体的压强p10,将气缸缓慢倒置,再次达到平衡时,上下两部分气体的体积之比为3:1,如图(b)所示。设外界温度不变,重力加速度大小为g,求:图(a)中上部气体的压强p10

参考答案:
本题解析:
设气缸倒置前下部气体的压强为
,倒置后上下气体的压强分别为
、
,由力的平衡条件有

倒置过程中,两部分气体均经历等温过程,设气体的总体积为V0,由玻意耳定律得


解得 
考点:玻意耳定律
本题难度:一般
4、计算题 内壁光滑的导热气缸开口向上竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中,用不计质量的活塞封闭着体积为2.73×10-3 m3的理想气体,活塞面积为2.00×10-4 m2。现在活塞上方缓缓倒上砂子,使封闭气体的体积变为原来的
,然后将气缸移出水糟,缓缓加热,使气体体积重新变为2.73×10-3 m3(大气压强p0=1.00×105Pa,g=10m/s2)。求:
(1)所加砂子的质量;
(2)气缸内气体最终的温度。
参考答案:解:(1)气体体积变为原来的
的过程为等温压缩
由玻意耳定律
?
?
解得
?
(2)将气缸取出后加热为等压膨胀,则?
?
由
,得
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 如图,活塞可上下无摩擦地滑动,外界大气压不变,容器内气体温度为27℃,温度缓慢升到127℃,则容器内气体体积变为原来的______倍.
参考答案:封闭气体气压不变,温度变化,初始温度为:T1=27+273=300K;
末状态温度为:T2=127+273=400K;
根据查理定律,有:V1T1=V2T2,故V2V1=T2T1=43;
故答案为:43.
本题解析:
本题难度:简单