Question

【題目】如圖所示，一彈簧秤上端固定，下端拉住活塞提起氣缸，活塞與氣缸間無摩擦，氣缸內裝一定質量的理想氣體，系統處于靜止狀態，現使缸內氣體的溫度升高，則在此過程中，氣體體積V與彈簧秤拉力F的變化情況是（ ）

A. V增大，F增大B. V增大，F減小

C. V不變，F不變D. V增大，F不變

Answer 1

【答案】D

【解析】

設活塞與氣缸的質量分別為m和M，活塞的橫截面積為S，大氣壓為 ，封閉氣體的壓強為P．

以氣缸為研究對象，根據平衡條件得：，得：，可知，封閉氣體的壓強P保持不變，使氣缸內氣體的溫度升高時，氣體發生等壓變化，由蓋呂薩克定律分析得知氣缸內氣體的溫度升高，體積V增大．對活塞與氣缸為研究對象，由平衡條件得，彈簧秤拉力F=（M+m）g，則得F保持不變．

A. V增大，F增大，與上述結論不符，故A錯誤

B. V增大，F減小，與上述結論不符，故B錯誤

C. V不變，F不變，與上述結論不符，故C錯誤

D. V增大，F不變，與上述結論相符，故D正確。