题目内容
（2011?徐汇区模拟）气缸长L=1m，固定在水平面上，气缸中有横截面积S=100cm2的光滑活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度t=27℃，大气压强P 0=1×10 5 Pa时，气柱长L0=0.4m．现缓慢拉动活塞，拉力最大值F=500N，求：（1）温度保持不变，能否将活塞从气缸中拉出？
（2）要使活塞从气缸中拉出，气缸中气体温度至少应多少℃？
分析：对活塞进行受力分析，运用平衡知识解决问题．
根据气体状态方程和已知的变化量去计算其它的物理量．
根据气体状态方程和已知的变化量去计算其它的物理量．
解答：解：（1）L1=0.4m，P1=P0=1×105PaT1=273+27=300K
设L有足够长，F达最大值时活塞仍在气缸内．
设此时气柱长L2，气体压强P2，活塞受力平衡P2S+F=P0S?P2=P0-
=1×105-
=0.5×105Pa．
根据气态方程（T1=T2） P1SL1=P2SL2
L2=
=0.8m
∴L2＜L 所以不能将活塞拉出
（2）保持F最大值不变，温度升高活塞刚到缸口时 L3=1m，P3=P2，
=
，
T3=
=
=375K
t3=375-273=102℃
答：（1）温度保持不变，不能将活塞从气缸中拉出．
（2）要使活塞从气缸中拉出，气缸中气体温度至少应102℃．
设L有足够长，F达最大值时活塞仍在气缸内．
设此时气柱长L2，气体压强P2，活塞受力平衡P2S+F=P0S?P2=P0-
| F |
| S |
| 500 |
| 0.1 |
根据气态方程（T1=T2） P1SL1=P2SL2
L2=
| p1L1 |
| p2 |
∴L2＜L 所以不能将活塞拉出
（2）保持F最大值不变，温度升高活塞刚到缸口时 L3=1m，P3=P2，
| P3L3S |
| T3 |
| P1L1S |
| T1 |
T3=
| P3L3T1 |
| P1L1 |
| 0.5×105×1×300 |
| 1×105×0.4 |
t3=375-273=102℃
答：（1）温度保持不变，不能将活塞从气缸中拉出．
（2）要使活塞从气缸中拉出，气缸中气体温度至少应102℃．
点评：能用静力学观点确解决问题．
要注意研究过程中哪些量不变，哪些量变化．
要注意研究过程中哪些量不变，哪些量变化．
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