题目内容
【题目】如图所示,一开口气缸内盛有密度为ρ的某种液体;一长为l的粗细均匀的小瓶底朝上漂浮在液体中,平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为l/4。现用活塞将气缸封闭(图中未画出),使活塞缓慢向下运动,各部分气体的温度均保持不变。当小瓶的底部恰好与液面相平时,进入小瓶中的液柱长度为l/2,求此时气缸内气体的压强。大气压强为p0,重力加速度为g。
【答案】
【解析】试题分析:要求气缸内气体的压强,先要求瓶内气体的压强,就必需以瓶内气体为研究对象,然后再根据玻意耳定律即可解题。
设当小瓶内气体的长度为时,压强为p1当小瓶的底部恰好与液面相平时,瓶内气体的压强为p2,气缸内气体的压强为p3。
依题意
由玻意耳定律
式中S为小瓶的横截面积,联立以上得:
又有
联立可得:
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