Question

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，某同學(xué)用導(dǎo)熱性能良好的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體密封在氣缸內(nèi)（活塞與氣缸壁之間無摩擦），活塞的質(zhì)量為m，氣缸內(nèi)部的橫截面積為S．用滴管將水緩慢滴注在活塞上，最終水層的高度為h，如圖1所示．在此過程中，若大氣壓強(qiáng)恒為p₀，室內(nèi)的溫度不變，水的密度為ρ，重力加速度為g，則：
①圖示狀態(tài)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為

P₀+ρgh+

mg

S

；
②圖2中的圖象能反映密閉氣體狀態(tài)變化過程的是

A

．

Answer 1

分析：①以水和活塞整體為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件即可求出氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)．②由于氣缸和活塞的導(dǎo)熱性能良好，封閉氣體的溫度與環(huán)境溫度相同，保持不變，氣體發(fā)生等溫壓縮．

解答：解：①以水和活塞整體為研究對(duì)象，分析受力可知：豎直向下的重力mg+ρghS、大氣壓力P₀S和豎直向上的封閉氣體的壓力PS，由平衡條件得
    mg+ρghS+P₀S=PS
得，P=P₀+ρgh+

mg

S

②據(jù)題意，氣缸和活塞的導(dǎo)熱性能良好，封閉氣體的溫度與環(huán)境溫度相同，保持不變，氣體發(fā)生等溫壓縮，故A正確，BCD錯(cuò)誤．
故答案為：p0+ρgh+

mg

s

；     ②A．

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于活塞封閉的氣體，常常以活塞為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律求解封閉氣體的壓強(qiáng)．