Question

如图12-1-1所示，一个横截面积为S的圆缸竖直放置，活塞A的上表面水平，下表面与水平面夹角为θ，面积为S′.若活塞的质量为M，大气压强为p₀，不计活塞与容器内壁之间的摩擦，试问被活塞封闭在容器中的气体压强p等于（    ）

图12-1-1

A.p₀+                                      B.

C.                                   D.

Answer 1

解析：对活塞受力分析，活塞受重力、大气压力、缸内气体的压力和缸对活塞的弹力，如图12-1-2所示.

                     图12-1-2

    由平衡条件，在竖直方向：p₀S+Mg=pS′cosθ                              ①

    在水平方向：pS′sinθ=F                                                ②

    而F在数值上等于水平方向作用在容器壁上的力，与竖直方向无关.其中S′cosθ=S，代入②中可得p=p₀+，因而D正确.

答案：D