Question

導(dǎo)熱汽缸放在光滑水平面上，內(nèi)封一定質(zhì)量的理想氣體，周圍環(huán)境溫度恒定，活塞與缸內(nèi)壁接觸緊密且無摩擦，開始活塞與缸底間有輕質(zhì)彈簧相連，并且在外界壓力作用下彈簧處于壓縮狀態(tài)，汽缸質(zhì)量為M，活塞質(zhì)量為m，當(dāng)把外力撤去的短時(shí)間內(nèi)（ ）

A．氣體吸熱但內(nèi)能不變
B．氣體對(duì)外做功且內(nèi)能減小
C．氣體壓強(qiáng)降低
D．活塞與汽缸的速度大小之比為m：M

Answer 1

【答案】分析：當(dāng)把外力撤去的短時(shí)間內(nèi)，由于彈簧彈力的作用，氣體膨脹，對(duì)外做功，由于導(dǎo)熱氣缸，氣缸內(nèi)氣體的溫度與環(huán)境溫度相同，溫度不變，即可其內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可分析熱量．由氣態(tài)方程，分析壓強(qiáng)的變化．根據(jù)系統(tǒng)的動(dòng)量守恒求活塞與汽缸的速度大小之比．
解答：解：A、B當(dāng)把外力撤去的短時(shí)間內(nèi)，由于彈簧彈力的作用，氣體膨脹，對(duì)外做功，由于氣缸導(dǎo)熱，氣缸內(nèi)氣體的溫度與環(huán)境溫度相同，故氣體的溫度不變，則其內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得知?dú)怏w吸收熱量．故A正確，B錯(cuò)誤．
C、因氣體發(fā)生等溫變化，體積增大，由氣態(tài)方程=c知，氣體的壓強(qiáng)降低．故C正確．
D、因?yàn)橄到y(tǒng)所受的合外力為零，根據(jù)動(dòng)量守恒得：0=Mv_M-mv_m，則得v_m：v_M=M：m．故D錯(cuò)誤．
故選AC
點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵要抓住隱含的條件分析得出氣體發(fā)生了等溫變化，能運(yùn)用氣態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律分析壓強(qiáng)和熱量，難點(diǎn)是運(yùn)用動(dòng)量守恒定律求活塞與汽缸的速度大小之比．