Question

【題目】氣缸長為L=1m （ 氣缸的厚度可忽略不計），開口向上固定在水平面上，氣缸中有橫截面積為S=100cm2的光滑活塞，活塞質量m=10kg ， 活塞封閉了一定質量的理想氣體，此時氣柱長度為L1=0.4m ． 已知大氣壓為p0=1×105Pa．現緩慢拉動活塞，拉力最大值為F=600N ， 試通過計算判斷：保持溫度不變，能否將活塞從氣缸中拉出？（ 取重力加速度g=10m/s2）

Answer 1

【答案】解答：未加拉力時，活塞受力平衡有：p0S+mg=p1S
設L有足夠長，F達到最大值時活塞仍在氣缸中，設此時氣柱長為L2 ， 氣體壓強為p2 ， 根據活塞受力平衡，
有：p0S+mg=F+p2S
根據理想氣體狀態方程（Tl=T2）有：p1SL1=p2SL2
代入數據解得：L2=O.88m
L2＜L ， 所以不能將活塞拉出．
答：不能將活塞從氣缸中拉出．
【解析】設汽缸足夠長，F達最大值時活塞仍在氣缸內，根據玻意耳定律求解出拉伸后的長度后比較即可．