Question

（9分）如圖，氣缸由兩個截面不同的圓筒連接而成，活塞A、B被輕質剛性細桿連接在一起，可無摩擦移動，A、B的質量分別,,,橫截面積分別為，一定質量的理想氣體被封閉在兩活塞之間，活塞外側與大氣相通，大氣。

（l）氣缸水平放置達到如圖甲所示的平衡狀態，求氣體的壓強。

（2）已知此時氣體的體積。現保持溫度不變，將氣缸豎直放置，達到平衡后如圖乙所示。與圖甲相比，活塞在氣缸內移動的距離L為多少？取重力加速度。

 

Answer 1

【答案】

(1)   （2）

【解析】

試題分析：(1) 氣缸處于甲圖所示位置時，設氣缸內氣體壓強為，對于活塞和桿，由力的平衡條件得

 

解得      2分

（2）汽缸處于乙圖所示位置時，設氣缸內氣體壓強為，對于活塞和桿，由力的平衡條件得

      2分

設為氣缸處于乙圖所示位置時缸內氣體的體積，由玻意耳定律可得

       2分

由幾何關系可得       2分

由上述各式解得活塞在氣缸內移動距離        1分

考點：本題考查物體的平衡條件和玻意耳定律。