Question

如图，质量9 kg的气缸与水平地面间摩擦因数为0.4，质量1 kg、截面积20 cm²的活塞与气缸接触光滑且不漏气.气缸静止时，活塞与气缸底的距离为8 cm.现用水平向右F＝50 N的力拉活塞，如活塞始终未脱离气缸，求稳定时活塞与气缸底的距离.(大气压p₀＝10⁵ Pa)

Answer 1

答案：
解析：

解：稳定时活塞和气缸一起向右做加速运动，此时气缸内气体压强为p，设整体的加速度为a.则： 　　气缸所受摩擦力　f＝μ(M＋m)g,　　　　　　　(1) 　　对整体列方程　F－μ(M＋m)g＝(M＋m)a,　　(2) 　　对活塞列方程　F＋pS－p0S＝ma,　　　　　　　　　(3) 　　对气体列方程　p0LS＝pS,　　　　　　　　　　(4) 　　由上述各式解得： 　　a＝1 m/s2，p＝0.76×105 Pa，＝10.52 cm.