问题
问答题
如图所示，一个开口向上的圆筒气缸直立于地面上，距缸底2L处固定一个中心开孔的隔板a，在小孔处装有一个能向下开启的单向阀门b，只有当上部压强大于下部压强时，阀门才开启．C为一质量与摩擦均不计的活塞，开始时隔板以下封闭气体压强为1.1P0（P0为大气压强）；隔板以上由活塞c封闭的气体压强为P0，活塞c与隔板距离为L．现对活塞c施加一个竖直向下缓慢增大的力F，设气体温度保持不变，已知F增大到Fo时，可产生向下的压强为0.1P0，活塞与隔板厚度均可不计，求：
（1）当力缓慢增大到2Fo时，活塞c距缸底高度是多少？
（2）当力F增大到多少时，活塞c恰好落到隔板上？
答案
（1）设当力缓慢增大到b刚开启时，上部分的气体长度为L′，则根据玻意耳定律得：
对上部分气体：P0L=1.1P0L′
解得：L′=
P010 11
对全部气体：1.1P0（L′+2L）=1.2P0L″
解得：L″=
L8 3
（2）对全部气体，由：1.1P0（L′+2L）=P?2L
解得：P=1.6P0
故F增大到6F0．
答：（1）当力缓慢增大到2Fo时，活塞c距缸底高度是
L．8 3
（2）当力F增大到6F0时，活塞c恰好落到隔板上．