Question

如图所示，光滑水平面上放置甲、乙两个内外壁都光滑的完全相同的气缸，气缸内各有一质量为m的活塞，密封完全相同的两部分气体（分子力可以忽略），甲、乙间用一根轻质水平细线相连接．现对甲气缸施一水平向左的恒定拉力F作用，甲气缸内气体的压强为p₁，体积为V₁；乙气缸内气体的压强为p₂，体积为V₂．设两部分气体始终和环境的温度相同，则（　　）

A．p₁＜p₂，V₁＞V₂

B．p₁＞p₂，V₁＜V₂

C．系统达到稳定加速度后，两气缸内气体都从外界吸收热量

D．系统达到稳定加速度后，两气缸内气体都向外界放出热量

Answer 1

分析：要先利用牛顿运动定律知道加速运动对活塞的影响，并对活塞受力分析找到压强的大小因素，根据气体的等温变化规律判定体积的大小；由热力学第一定律知△U=Q+W，可以判定气缸是吸热还是放热．

解答：解：将甲乙整体受力分析知
F=2m′a，
对乙受力分析知
T=m′a
由此可以知道T=

1

2

F，
对甲活塞受力分析知P₁S=P₀S-T-ma①
对乙活塞受力分析知P₂S=P₀S-ma②
由于是质量相等的等温变化，由玻意耳定律知P₁V₁=P₂V₂③
由①②③式联立可以知P₁＜P₂，V₁＞V₂．故A项正确．
系统达到稳定加速后，两气缸体积均增大，对外做功，要想保持温度不变，气体需要吸热，故C项正确．
故选：AC．

点评：一定要注意力学知识的应用，重点对整体、活塞进行受力分析，结合波意耳定律进行解题．