题目内容

如图所示,一圆筒形汽缸静止于地面上,汽缸的质量为M,容积为V活塞(连同手柄)的质量不计,汽缸内部的横截面积为S,大气压强为P0,平衡时汽缸内气体体积为。现用手握住活塞手柄缓慢向上提,直至缸口,在整个上提过程中气体的温度保持不变,不计活塞与汽缸壁间的摩擦,求此时地面对汽缸的支持力。

封闭气体的初状态,压强为p1=p0,体积为V1=V/2  

   活塞至缸口时,气体的体积V2=V,设压强为p2

       由玻意耳定律p1V1=p2V2,解得:p2= p0/2      (3分)

   设活塞受到的拉力为Fp2S+F=p0S          (3分)

   设汽缸受到的支持力为FNFN=Mg- p0S/2    (3分)

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