Question

【题目】如图所示为研究自由落体运动的玻璃管，玻璃管上端封闭，下端有阀门，玻璃的容积为1000mL，做实验前需要抽气机将管内的空气通过阀门抽出．设抽气前，玻璃管内的空气压强为1个大气压．抽气机的容积为10mL，抽气机每抽1次气，可从玻璃管内部抽出处于当时压强下的空气10mL．设在温度不变的条件下抽5次，则玻璃管内部剩余空气的压强大约是多少个大气压？

Answer 1

【答案】解：设抽气前玻璃管内部空气的压强为P0、体积为V0 ， 每次抽出空气的体积为△V．
第一次抽气后，设玻璃管内部空气的压强为P1 ， 第一次抽气过程，
可以看成是空气压强从P0降到P1 ， 体积从V0膨胀到V1=V0+△V，有：P0V0=P1V1 ①
第二次抽气后，设玻璃管内部空气的压强为P2 ， 第二次抽气过程，
可以看成是空气压强从P1降到P2 ， 体积从V0膨胀到V2=V0+△V，有：P1V0=P2V2 ②
第n次抽气后，设玻璃管内部空气的压强为Pn ， 第n次抽气过程，
可以看成是空气压强从Pn﹣1降到Pn ， 体积从V0膨胀到Vn=V0+△V，有：Pn﹣1V0=PnVn ③
则有：Pn=P0（ ）n ，
则：P5=P0（ ）5=1×（ ）5=0.94个大气压；
答：璃管内部剩余空气的压强大约是0.94个大气压
【解析】抽气过程气体的温度保持不变，气体发生等温变化，应用玻意耳定律求出第一次抽气、第二次抽气、…第n次抽气后的气体压强表达式，然后求出第5次抽气后气体的压强．
【考点精析】本题主要考查了自由落体运动的相关知识点，需要掌握（1）条件:初速度为零，只受重力作用；（2）性质:是一种初速为零的匀加速直线运动，a=g才能正确解答此题．