Question

在光滑水平面上有一个内外壁都光滑的质量为M的气缸，气缸内有一质量为m的活塞，已知M＞m．活塞密封一部分理想气体．现对气缸施加一个水平向左的拉力F（如图A）时，气缸的加速度为a₁，封闭气体的压强为p₁，体积为V₁；若用同样大小的力F水平向左推活塞（如图B），此时气缸的加速度为a₂，封闭气体的压强为p₂，体积为V₂．设密封气体的质量和温度均不变，则（ ）
A．a₁＜a₂，p₁＞p₂，V₁＜V₂
B．a₁＞a₂，p₁＞p₂，V1＞V2
C．a₁=a₂，p₁＜p₂，V₁＜V₂
D．a₁=a₂，p₁＜p₂，V₁＞V₂

Answer 1

【答案】分析：对整体进行受力分析，运用牛顿第二定律解答．
对活塞进行受力分析，运用牛顿第二定律比较封闭气体的压强关系，再根据气体方程求出题关系．
解答：解：对整体进行受力分析，
两种情况下整体在水平方向都受水平向左的拉力，根据牛顿第二定律F=ma得
a₁=a₂，
对活塞进行受力分析，根据牛顿第二定律得
第一种情况：pS-p₁S=ma
第二种情况：F+pS-p₂S=ma
所以p₁＜p₂，
密封气体的质量和温度均不变，根据气体方程得V₁＞V₂．
故选D．
点评：掌握整体和隔离研究物体受力和运动的情况．
定性分析压强、温度、体积之间的关系要求理解气体的状态参量的微观意义．