Question

如圖所示的裝置，氣缸分上、下兩部分，下部分的橫截面積大于上部分的橫截面積，大小活塞分別在上、下氣缸內(nèi)用一根硬桿相連，兩活塞可在氣缸內(nèi)一起上下移動．缸內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體，活塞與缸壁無摩擦且不漏氣，起初，在小活塞上的杯子里放有大量鋼球，請問哪些情況下能使兩活塞相對氣缸向下移動（ ）

A．給氣缸內(nèi)氣體緩慢加熱
B．取走幾個鋼球
C．大氣壓變小
D．讓整個裝置自由下落

Answer 1

【答案】分析：要注意研究過程中哪些量不變，哪些量變化．
根據(jù)氣體狀態(tài)方程和已知的變化量去判斷其它的物理量．
對活塞進行受力分析，運用平衡知識解決問題．
解答：解：開始時，對兩活塞受力分析：
受到重力、鋼球的壓力、大氣對上活塞的壓力F_大上，大氣對下活塞的壓力F_大下、缸內(nèi)氣體對上和下活塞的壓力F_內(nèi)上
、F_內(nèi)下．
根據(jù)平衡特點得到：mg+F_鋼+F_大上+F_內(nèi)下=F_大下+F_內(nèi)上
F_大上=P_大S_上，F(xiàn)_大下=P_大S_下，F(xiàn)_內(nèi)上=P_內(nèi)S_上，F(xiàn)_內(nèi)下=P_內(nèi)S_下
A、給氣缸內(nèi)氣體緩慢加熱，根據(jù)氣體狀態(tài)方程得到缸內(nèi)氣體壓強增大，由于S_上＜S_下
所以F_內(nèi)下-F_內(nèi)上的差值在增大，所以兩活塞相對氣缸向下移動．故A正確．
B、取走幾個鋼球，F(xiàn)_鋼在減小，所以兩活塞相對氣缸向上移動．故B錯誤．
C、大氣壓變小，F(xiàn)_大上-F_大下差值在增大，所以兩活塞相對氣缸向下移動．故C正確．
D、讓整個裝置自由下落，處于完全失重狀態(tài)，兩活塞相對氣缸靜止．故D錯誤．
故選AC．
點評：能夠?qū)�活塞進行受力分析，運用平衡知識解決問題．
從選項中找出變化的物理量，再引起哪些量發(fā)生改變．