Question

16．如圖（a）所示，內(nèi)壁光滑、粗細均勻、左端封閉的玻璃管水平放置．橫截面積S=2.0×10^-5m²的活塞封閉一定質(zhì)量的氣體，氣柱長度l₀=20cm，壓強與大氣壓強相同．緩慢推動活塞，當氣柱長度變?yōu)閘=5cm時，求：（大氣壓強p₀=l.0×10⁵Pa，環(huán)境溫度保持不變）
（1）玻璃管內(nèi)氣體的壓強p；
（2）作用在活塞上的推力大小F．
（3）在圖（b）中畫出推動活塞過程中，氣體經(jīng)歷的狀態(tài)變化過程．

Answer 1

分析 （1）有玻意耳定律求的壓強；
（2）根據(jù)共點力平衡求的推力大�。�
（3）氣體為等溫變化，根據(jù)玻意耳定律即可

解答 解：（1）有玻意耳定律可知：P₁V₁=P₂V₂
P₂=$\frac{1×1{0}^{5}×20S}{5S}$=4×10⁵Pa
（2）對活塞P₂S=P₀S+F
F=P₂S-P₀S=6N
（3）如圖所示
答：（1）橡皮與圓管間的最大靜摩擦力f為6N；
（2）這一過程中作用在活塞手柄上的推力F的最大值為6N．
（3）如圖所示

點評 本題主要考查了氣體的等溫變化，利用好玻意耳定律，抓住解題的關(guān)鍵是受力分析，利用共點力平衡即可