Question

【題目】如圖所示，導熱性能良好的氣缸內封有一定質量的理想氣體。氣缸的內部深度h=48cm，活塞質量m=1kg，活塞面積S=10cm2。活塞與氣缸壁無摩擦、不漏氣且不計活塞的厚度。室內的溫度為27℃，當氣缸放在地面上靜止時，活塞剛好位于氣缸的正中間，現在把氣缸放在加速上升的電梯中且a=10m/s2。待封閉氣體再次穩定后，求：(已知大氣壓恒為P=1.0×105Pa，重力加速度為g=10m/s2)

(1)缸內氣體的壓強P1

(2)缸中活塞到缸底的高度h0

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】

對活塞運用牛頓第二定律，即可求出在加速上升的電梯中缸內氣體的壓強p1；當氣缸放在地面上靜止時，對活塞運列平衡方程，再對封閉氣體運用玻意耳定律，即可求出在加速上升的電梯中氣缸中的活塞到缸低的高度；

解：(1)根據牛頓第二定律可得：

解得：

(2)當氣缸放在地面上靜止時,根據平衡有：

解得：

根據玻意耳定律可得：

解得：