题目内容
放在光滑地面上的汽缸如图8-3-6所示，缸体质量为2 kg，活塞质量为1 kg.静止时，活塞距离汽缸底面10 cm，活塞面积为100 cm2，外界大气压p0为1×105 Pa.现用水平推力F向左推活塞，活塞和汽缸以共同加速度向左加速运动，这时活塞和汽缸底的距离为8 cm,求水平推力F.（温度不变，下列因素不考虑：缸体厚度、空气阻力、活塞与汽缸间的摩擦）
图8-3-6
图8-3-6
375 N
本例气体系统处于力学非平衡状态，需要综合应用气体定律和牛顿运动定律解题.由于整个装置一起做加速运动，为了求F，只要求出加速度即可.而求加速度最简便的方法是以缸体为研究对象，利用牛顿第二定律求解.
装置静止时，汽缸内气体的压强为p0,体积V1=l1S=1×10-3 m3;设装置加速运动时气体的压强为p2,体积V2=l2S=8×10-4 m3,由玻意耳定律得：p0V1=p2V2 ①
装置加速运动时，缸体受力情况如图所示，由牛顿第二定律得：p2S-p0S="Ma " ②
以整个装置为研究对象，则F=（M+m)a,解得F=（M+m)(p0V1S/V2-p0S)/M="375" N
装置静止时，汽缸内气体的压强为p0,体积V1=l1S=1×10-3 m3;设装置加速运动时气体的压强为p2,体积V2=l2S=8×10-4 m3,由玻意耳定律得：p0V1=p2V2 ①
装置加速运动时，缸体受力情况如图所示，由牛顿第二定律得：p2S-p0S="Ma " ②
以整个装置为研究对象，则F=（M+m)a,解得F=（M+m)(p0V1S/V2-p0S)/M="375" N
练习册系列答案
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=39℃时，管内水银封闭着
=8cm长的空气柱，管内两水银面高度差h=2cm．现在给气柱加热，使气柱长变为
=9cm，求这时气体的温度
．
