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题型：解答题题类：难易度：普通

广东省湛江市湛江第一中学2023-2024学年高三上学期9月月考物理试题

气体弹簧是车辆上常用的一种减震装置，其简化结构如图所示。直立圆柱形密闭气缸导热良好，面积为S的活塞通过连杆与车轮轴连接。初始时气缸内密闭一段长度为 $\text{[math]}$ ，压强为 $\text{[math]}$ 的理想气体。气缸与活塞间的摩擦忽略不计。车辆载重时相当于在气缸顶部增加一个物体 $\text{[math]}$ ，稳定时气缸下降了 $\text{[math]}$ ，气体温度保持不变。

（1）求物体A的重力大小；

（2）已知大气压强为 $\text{[math]}$ ，为使气缸升到原位置，求需向气缸内充入与气缸温度相同大气的体积。

举一反三

如图所示，某自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。细管导热性能良好，外界温度不变，细管内的空气可视为理想气体。若洗衣缸内水位升高，则细管中封闭的空气（　　）

在一个电梯的轿厢中，一质量M=10kg，内部横截面积S=100cm²的气缸由一个质量m=10kg的活塞封闭了一定质量的理想气体。初始时（如图甲），气缸静置在轿厢底部，气柱高度h₁=16cm。若用绳子连接活塞将气缸悬挂在电梯的顶部（如图乙），电梯以加速度a=2m/s²匀加速上升。已知大气压强p₀=1.0×10⁵Pa，轿厢内温度不变，气缸导热性能良好且不计活塞与气缸壁间的摩擦。

在“探究气体等温变化的规律”实验中，实验装置如图甲所示。用注射器封闭一定质量的空气，连接到气体压强传感器上，用传感器测量封闭气体的压强，用注射器刻度读出气体体积。

如图甲所示，导热良好的汽缸内用面积 $\text{[math]}$ 、质量 $\text{[math]}$ 的活塞封闭一定质量的理想气体，气柱的长度为 $\text{[math]}$ ，活塞能无摩擦滑动。现将汽缸顺时针缓慢转动90°使其开口端水平向右如图乙，不计活塞厚度，汽缸足够长且不漏气，大气压强 $\text{[math]}$ ， g取 $\text{[math]}$ 。

今有一质量为M的圆柱形汽缸，用质量为m的活塞封闭着一定质量的理想气体。当汽缸静置在水平面开口向上时，汽缸内空气柱长为L（图甲）。现把活塞按如图乙那样悬挂，汽缸悬在空中保持静止，求此时汽缸内空气柱长度为多少？已知大气压为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g，活塞的横截面积为S，它与汽缸之间无摩擦且不漏气，气体温度保持不变。

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