Question

如圖所示，一粗細(xì)均勻的圓筒，B端用塞子塞住，A端用一無摩擦滑動(dòng)的活塞封閉，筒壁C處有一小孔，小孔距B端的塞子25厘米．現(xiàn)在向B端緩慢移動(dòng)活塞，若大氣壓強(qiáng)為1.0×10⁵P_a，筒內(nèi)壁的橫截面積為1.2厘米²，筒壁對(duì)塞子摩擦力的最大值為18N，溫度保持不變，要使塞子不會(huì)被頂出，活塞推到離B端塞子的距離不得小于多少？

Answer 1

分析：封閉氣體是等溫變化，根據(jù)玻意耳定律列式求解即可．

解答：解：設(shè)活塞距B端塞子L時(shí)，塞子剛好末被推出，此時(shí)氣體壓強(qiáng)為p₂，體積為V₂=SL₂；活塞在C孔處時(shí)，氣體壓強(qiáng)p₁=p₀=1.0×10⁵P_a
對(duì)氣體有：p₁ V₁=p₂ V₂即：p₁ SL₁=p₂ SL₂（1）
塞子剛好末被推出時(shí)，對(duì)塞子有：p₂S=p₀ S+f_m  （2）
由（1）、（2）得：L₂=10厘米                 （3）
答：要使塞子不會(huì)被頂出，活塞推到離B端塞子的距離不得小于10厘米．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了玻意耳定律的直接運(yùn)用，關(guān)鍵對(duì)活塞受力分析，求解出臨界氣壓，基礎(chǔ)題．