Question

【題目】如圖所示，足夠長的導熱性能良好的氣缸豎直放置，底部與一打氣裝置相連，每次均可打入壓強P0=1.0×105 Pa，體積V0=1.0×10－5 m3的空氣。在距氣缸底部 h=0.25 m處用銷釘固定一活塞A，封閉一部分壓強也為P0=1.0×105 Pa的空氣，活塞A可在氣缸內無摩擦的滑動，其質量m=2 kg，橫截面積S=4.0×10－4 m2。現向氣缸內打氣2次后，拔掉銷釘，活塞緩慢移動，最終停在某個位置。整個過程中保持外界環境的大氣壓強和溫度不變，大氣壓P0=1.0×105 Pa，重力加速度g=10 m/s2，求最終活塞與氣缸底部的距離。

Answer 1

【答案】0.2 m

【解析】試題分析：以氣缸內氣體與打入的氣體整體為研究對象，根據題意求出氣體的狀態參量，應用玻意耳定律可以求出氣體的體積，求出活塞到氣缸底部的距離．

以氣缸內氣體與打入的氣體整體為研究對象，氣體的狀態參量：

，

，

氣體發生等溫變化，由玻意耳定律得： ，

即： ，解得：L=0.2m；