Question

如下圖所示，一個(gè)上下都與大氣相通的直圓筒，內(nèi)部橫截面的面積S＝0.01 m²，中間用兩個(gè)活塞A與B封住一定質(zhì)量的理想氣體，A、B都可沿圓筒無摩擦地上、下滑動(dòng)，但不漏氣，A的質(zhì)量可不計(jì)、B的質(zhì)量為M，并與一勁度系數(shù)k＝5×10³ N/m的較長的彈簧相連．已知大氣壓強(qiáng)p₀＝1×10⁵ Pa，平衡時(shí)，兩活塞間的距離l₀＝0.6 m．現(xiàn)用力壓A．使之緩慢向下移動(dòng)一定距離后，保持平衡．此時(shí)，用于壓A的力F＝5×10² N．求：(假定氣體溫度保持不變．)

(1)此時(shí)兩活塞間的距離

(2)活塞A向下移的距離．

(3)大氣壓對(duì)活塞A和活塞B做的總功．

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)活塞A受壓向下移動(dòng)的同時(shí)，活塞B也向下移動(dòng)．已知達(dá)到平衡時(shí)，F(xiàn)＝5×102 N． 　　P＝P0＋F/S＝1.5×105 Pa 　　P0l0s＝pls 　　l＝0.4 m 　　(2)當(dāng)氣體的壓強(qiáng)為p0時(shí)，彈簧受B的作用而有一定的壓縮量，當(dāng)氣體的壓強(qiáng)變?yōu)閜0＋F/S時(shí)，彈簧增加的壓縮量就是B向下移動(dòng)的距離x，由胡克定律： 　　F＝kx 　　X＝0.1 m 　　設(shè)A向下移動(dòng)的距離為y，l＝l0＋x－y 　　得：y＝0.3 m 　　(3)W＝P(l－l0)s＝200 J