Question

（2009?崇明縣一模）如圖所示，一根豎直的彈簧支持著一倒立氣缸的活塞，使氣缸懸空而靜止．設活塞與缸壁間無摩擦，可以在缸內自由移動，缸壁導熱性良好使缸內氣體的溫度保持與外界大氣溫度相同，則下列結論中正確的是（　　）

A．若外界大氣壓增大，則彈簧將壓縮一些

B．若外界大氣壓增大，則氣缸的上底面距地面的高度將增大

C．若氣溫升高，則活塞距地面的高度將減小

D．若氣溫升高，則氣缸的上底面距地面的高度將增大

Answer 1

分析：理想氣體的等溫變化PV=C（常數），等壓變化

V1

T1

=C，然后結合選項合理選擇整體法與隔離法．

解答：解：A、選擇氣缸和活塞為整體，那么整體所受的大氣壓力相互抵消，若外界大氣壓增大，則彈簧長度不發生變化，故A錯誤．
B、選擇氣缸內為研究對象，豎直向下受重力和大氣壓力PS，向上受到缸內氣體向上的壓力P₁S，物體受三力平衡：G+PS=P₁S，
若外界大氣壓P增大，P₁一定增大，根據理想氣體的等溫變化PV=C（常數），當壓強增大時，體積一定減小，所以氣缸的上底面距地面的高度將減小，故B錯誤．
C、選擇氣缸和活塞為整體，那么整體所受的大氣壓力相互抵消，當氣溫升高時，則彈簧長度不發生變化，則活塞距地面的高度不變，故C錯誤．
D、若氣溫升高，缸內氣體做等壓變化，根據：

V1

T1

=C，當溫度升高時，氣體體積增大，氣缸上升，則氣缸的上底面距地面的高度將增大，故D正確．
故選：D

點評：在理想氣體狀態方程的應用中，關鍵判斷P、V、T三個物理量中哪個是不變量．