问题 计算题

(选修3-3选做题)

如图所示,一圆筒形汽缸静止于地面上,汽缸的质量为M,容积为V活塞(连同手柄)的质量不计,汽缸内部的横截面积为S,大气压强为P0,平衡时汽缸内气体体积为。现用手握住活塞手柄缓慢向上提,直至缸口,在整个上提过程中气体的温度保持不变,不计活塞与汽缸壁间的摩擦,求此时地面对汽缸的支持力。

答案

解:封闭气体的初状态,压强为p1=p0,体积为V1=V/2     

活塞至缸口时,气体的体积V2=V,设压强为p2      

由玻意耳定律p1V1=p2V2

解得:p2= p0/2       

设活塞受到的拉力为Fp2S+F=p0S           

设汽缸受到的支持力为FNFN=Mg- p0S/2

判断题
单项选择题