Question

13．所示为气缸活塞结构，活塞质量为m₁=3.0kg，作用在活塞上的水平力F为20N，大气压强P₀为1.0×10⁵Pa，气缸横截面积S=20cm²，若水平面光滑，求气缸内气体的压强（不计活塞与缸壁摩擦）．

Answer 1

分析 以活塞为研究对象，进行受力分析，根据平衡条件列方程，即可求出气缸内气体的压强；

解答 解：活塞受力分析，受到气体向右的压力和向左的大气压力和水平向左的外力F
根据平衡条件得：$F+{p}_{0}^{\;}S=pS$
解得：$p={p}_{0}^{\;}+\frac{F}{S}=1.0×1{0}_{\;}^{5}+\frac{20}{20×1{0}_{\;}^{-4}}=1，1×1{0}_{\;}^{5}$${p}_{a}^{\;}$
答：气缸内气体的压强为$1.1×1{0}_{\;}^{5}{p}_{a}^{\;}$

点评 本题考查了气体压强的求解，解决本题的关键是选择恰当的研究对象进行受力分析，然后根据力平衡法求解．