Question

（2013?龙江县三模）气缸长为L=1m（气缸的厚度可忽略不计），开口向上固定在水平面上，气缸中有横截面积为S=100cm²的光滑活塞，活塞质量m=10kg，活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度为t=27°C，大气压为p=1×10⁵Pa时，气柱长度为L₁=0.4m．现缓慢拉动活塞，拉力最大值为F=600N，试判断：如果温度保持不变，能否将活塞从气缸中拉出？

Answer 1

分析：设汽缸足够长，F达最大值时活塞仍在气缸内，根据玻意耳定律求解出拉伸后的长度后比较即可．

解答：解：未加拉力时，活塞受力平衡有：p₀S+mg=p₁S
设L有足够长，F达到最大值时活塞仍在气缸中，设此时气柱长为L₂，气体压强为p₂，根据活塞受力平衡，
有：p₀S+mg=F+p₂S
根据理想气体状态方程（T_l=T₂）有：p₁SL₁=p₂SL₂
解得：L₂=O.88m                               
 L₂＜L，所以不能将活塞拉出．   
答：不能将活塞从气缸中拉出．

点评：本题是气体问题，确定气体状态作何种变化是关键，要充分挖掘隐含的条件进行分析．