Question

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

（l）氣缸水平放置達(dá)到如圖甲所示的平衡狀態(tài)，求氣體的壓強(qiáng)。

（2）已知此時(shí)氣體的體積�，F(xiàn)保持溫度不變，將氣缸豎直放置，達(dá)到平衡后如圖乙所示。與圖甲相比，活塞在氣缸內(nèi)移動(dòng)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(shí)，設(shè)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為，對(duì)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(shí)，設(shè)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為，對(duì)于活塞和桿，由力的平衡條件得

      2分

設(shè)為氣缸處于乙圖所示位置時(shí)缸內(nèi)氣體的體積，由玻意耳定律可得

       2分

由幾何關(guān)系可得       2分

由上述各式解得活塞在氣缸內(nèi)移動(dòng)距離        1分

考點(diǎn)：本題考查物體的平衡條件和玻意耳定律。