Question

【题目】气缸长为L=1m （ 气缸的厚度可忽略不计），开口向上固定在水平面上，气缸中有横截面积为S=100cm2的光滑活塞，活塞质量m=10kg ， 活塞封闭了一定质量的理想气体，此时气柱长度为L1=0.4m ． 已知大气压为p0=1×105Pa．现缓慢拉动活塞，拉力最大值为F=600N ， 试通过计算判断：保持温度不变，能否将活塞从气缸中拉出？（ 取重力加速度g=10m/s2）

Answer 1

【答案】解答：未加拉力时，活塞受力平衡有：p0S+mg=p1S
设L有足够长，F达到最大值时活塞仍在气缸中，设此时气柱长为L2 ， 气体压强为p2 ， 根据活塞受力平衡，
有：p0S+mg=F+p2S
根据理想气体状态方程（Tl=T2）有：p1SL1=p2SL2
代入数据解得：L2=O.88m
L2＜L ， 所以不能将活塞拉出．
答：不能将活塞从气缸中拉出．
【解析】设汽缸足够长，F达最大值时活塞仍在气缸内，根据玻意耳定律求解出拉伸后的长度后比较即可．