题目内容
【题目】如图所示，活塞的质量为m，横截面积为S，气缸质量为4m，气缸内封闭有一定质量的理想气体，在竖直向上的拉力F作用下气缸竖直悬空静止，活塞与气缸底部的间距为L1；当将拉力缓慢减小为
时，活塞与气缸底部的拒绝为L2，假设封闭气体质量不计且温度保持不变，不计活塞与气缸内壁间的摩擦，重力加速度大小为g，求
①大气压强P0；
②拉力缓慢减小为零时活塞与气缸底部的间距L3;
【答案】（1）
；②
；
【解析】①活塞和气缸整体受力平衡，则对整体有：F=mg+4mg
对气缸有：
拉力减小为
时，系统竖直向下做匀加速直线运动，则根据牛顿第二定律有
对整体有：
对气缸有：
，
解得
根据玻意耳定律有
，
解得
②拉力缓慢减小为零时，整体处于完全失重状态，封闭气体的压强为p0，根据玻意耳定律可有：
解得
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