Question

13．如图，竖直放置的两口径大小不同的气缸中间相通，两端开口．面积分别为S_A、S_B的上下活塞之间用硬杆相连，且S_A＜S_B．平衡时，缸内封闭了一定量的理想气体．现保持外界大气压不变，使气体温度缓慢上升△T，活塞将在气缸内移动一小段距离．则活塞移动方向和缸内气体压强变化情况是（　　）

• A． 向下移动，压强下降
• B． 向下移动，压强不变
• C． 向上移动，压强上升
• D． 向上移动，压强不变

Answer 1

分析 以两只活塞整体为研究对象，然后根据平衡条件分别列式，求出初态时封闭气体的压强；现对缸内封闭气体缓慢加热过程，活塞仍受力平衡，封闭气体做等压变化

解答 解：以两活塞和硬杆组成的整体为研究对象，进行受力分析${p}_{0}^{\;}{S}_{A}^{\;}+P{S}_{B}^{\;}+（{m}_{A}^{\;}+{m}_{B}^{\;}）g={p}_{0}^{\;}{S}_{B}^{\;}+p{S}_{A}^{\;}$
解得初始时封闭气体的压强$p=\frac{{p}_{0}^{\;}（{S}_{B}^{\;}-{S}_{A}^{\;}）-（{m}_{A}^{\;}+{m}_{B}^{\;}）g}{{S}_{B}^{\;}-{S}_{A}^{\;}}$，
因为气体缓慢加热，认为一直处于受力平衡状态，封闭气体压强不变
温度上升△T，气体体积增加，所以活塞向下移
故选：B

点评 本题关键明确封闭气体的初末状态，然后结合气体实验定律列式求解；同时要对活塞和杆整体受力分析或分别受力分析并结合平衡条件求解初始气压．