Question

【題目】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(dòng)．缸內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體，活塞與缸壁無(wú)摩擦且不漏氣，起初，在小活塞上的杯子里放有大量鋼球，請(qǐng)問(wèn)哪些情況下能使兩活塞相對(duì)氣缸向上移動(dòng)（　　）

A. 給氣缸內(nèi)緩慢加熱

B. 增加幾個(gè)鋼球

C. 大氣壓變小

D. 讓整個(gè)裝置自由下落

Answer 1

【答案】D

【解析】

設(shè)缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)P，外界大氣壓為P0，大活塞面積S，小活塞面積s，活塞和鋼球的總重力為G，以活塞和氣體整體為研究對(duì)象，由物體平衡條件知：（P0﹣P）（S﹣s）=G…①

A.給氣缸緩慢加熱，氣體溫度升高，由蓋呂薩克定律知?dú)怏w體積要增大，從氣缸結(jié)構(gòu)上看活塞應(yīng)向下移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B.增加幾個(gè)鋼球后，整體的重力變大，由①式知容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)必須減小，由玻意耳定律知?dú)怏w體積要增大，所以活塞應(yīng)向下移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；

C.大氣壓變小時(shí)，由①式知道缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)要減小，由玻意耳定律知?dú)怏w體積要增大，所以活塞應(yīng)向下移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；

D. 讓整個(gè)裝置自由下落時(shí)，鋼球完全失重，由①式知道缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)要增大，由玻意耳定律知?dú)怏w體積要減小，所以活塞應(yīng)向上移動(dòng)，故D正確。