Question

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

A．氣體吸熱但內能不變

B．氣體對外做功且內能減小

C．氣體壓強降低

D．活塞與汽缸的速度大小之比為m：M

Answer 1

分析：當把外力撤去的短時間內，由于彈簧彈力的作用，氣體膨脹，對外做功，由于導熱氣缸，氣缸內氣體的溫度與環境溫度相同，溫度不變，即可其內能不變，根據熱力學第一定律可分析熱量．由氣態方程，分析壓強的變化．根據系統的動量守恒求活塞與汽缸的速度大小之比．

解答：解：A、B當把外力撤去的短時間內，由于彈簧彈力的作用，氣體膨脹，對外做功，由于氣缸導熱，氣缸內氣體的溫度與環境溫度相同，故氣體的溫度不變，則其內能不變，根據熱力學第一定律得知氣體吸收熱量．故A正確，B錯誤．
C、因氣體發生等溫變化，體積增大，由氣態方程

pV

T

=c知，氣體的壓強降低．故C正確．
D、因為系統所受的合外力為零，根據動量守恒得：0=Mv_M-mv_m，則得v_m：v_M=M：m．故D錯誤．
故選AC

點評：本題關鍵要抓住隱含的條件分析得出氣體發生了等溫變化，能運用氣態方程和熱力學第一定律分析壓強和熱量，難點是運用動量守恒定律求活塞與汽缸的速度大小之比．