Question

【題目】（14分）如圖（a）所示，內壁光滑、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，當氣柱長度變為l＝5cm時，求：（大氣壓強p0＝1.0×105Pa，環境溫度保持不變）

（1）玻璃管內氣體的壓強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，氣體經歷的狀態變化過程

Answer 1

【答案】（1）4.0×105Pa （2）6N（3）

【解析】

試題分析：（1）玻璃管內氣體等溫變化，由玻意耳定律 p0l0S＝plS， （3分）

得4.0×105Pa （2分）

（2）活塞受力平衡，由平衡條件得 p0S＋F＝pS （3分）

F＝（p－p0）S＝（4.0×105－1.0×105）×2×10-5N＝6N （2分）

（3）管內氣體變化過程如圖所示 （4分）