Question

【题目】如图所示，导热性能良好的气缸内封有一定质量的理想气体。气缸的内部深度h=48cm，活塞质量m=1kg，活塞面积S=10cm2。活塞与气缸壁无摩擦、不漏气且不计活塞的厚度。室内的温度为27℃，当气缸放在地面上静止时，活塞刚好位于气缸的正中间，现在把气缸放在加速上升的电梯中且a=10m/s2。待封闭气体再次稳定后，求：(已知大气压恒为P=1.0×105Pa，重力加速度为g=10m/s2)

(1)缸内气体的压强P1

(2)缸中活塞到缸底的高度h0

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】

对活塞运用牛顿第二定律，即可求出在加速上升的电梯中缸内气体的压强p1；当气缸放在地面上静止时，对活塞运列平衡方程，再对封闭气体运用玻意耳定律，即可求出在加速上升的电梯中气缸中的活塞到缸低的高度；

解：(1)根据牛顿第二定律可得：

解得：

(2)当气缸放在地面上静止时,根据平衡有：

解得：

根据玻意耳定律可得：

解得：