问题 问答题

如图所示,横截面积S=10的圆筒上、下部均与大气相通,竖直固定在水平地面上,活塞A与B将一定质量的空气封闭在圆筒中部,活塞A质量=1kg,活塞B用一轻弹簧与地面相连,弹簧劲度系数k=1000N/m,当活塞处于平衡状态时,被封闭气体长度=16cm.现用一恒力F将活塞A向上拉,当两活塞重新平衡时,活塞B向上移动了3cm.已知大气压强=1.0×Pa,不计活塞与筒壁摩擦.求拉力F的大小及活塞A上移距离ΔL(此过程中温度保持不变).

答案

30N ,  9cm

力F作用前对系统有:

力F作用后对系统有:

∴ F=k()=1000×0.03="30" N.

力F作用前对活塞A:

=1.1×Pa.

力F作用后对活塞A:+F=

=0.8×Pa,

对气体:

∴  ="22" cm.

则活塞 A上移距离

ΔL==22-16+3=9cm.

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