Question

17．如图所示，汽缸长为L=1m（汽缸的厚度可忽略不计），固定在水平面上，汽缸中有横截面积为S=100cm²的光滑活塞，活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度为t=27℃，大气压为p₀=1×10⁵ Pa时，气柱长度为L₀=0.4m．现缓慢拉动活塞，拉力最大值为F=500N，求：如果温度保持不变，能否将活塞从汽缸中拉出？

Answer 1

分析 设汽缸足够长，F达最大值时活塞仍在气缸内，根据玻意耳定律求解出拉伸后的长度后比较即可；

解答 解：设L有足够长，F达到最大值时活塞仍在汽缸中，设此时气柱长L₂，气体压强p₂，根据活塞受力平衡，有：p₂=p₀-$\frac{F}{S}$=5×10⁴Pa    
根据理想气体状态方程（T₁=T₂）有
p₁SL₀=p₂SL₂    
解得：L₂=0.8 m      
所以，L₂＜L，所以不能将活塞拉出．   
答：如果温度保持不变，不能将活塞从汽缸中拉出

点评 本题考查了根据活塞的受力平衡求出气体的压强，关键要确定气体发生何种状态变化，再选择合适的规律列式求解