Question

【題目】如圖所示，一根豎直的彈簧支持著一倒立氣缸的活塞，使氣缸懸空而靜止。設活塞與缸壁間無摩擦，可以在缸內自由移動，缸壁導熱性良好使缸內氣體的溫度保持與外界大氣溫度相同，則下列結論中正確的是 （ ）

A. 若外界大氣壓增大，則彈簧將壓縮一些；

B. 若外界大氣壓增大，則氣缸的上底面距地面的高度將增大；

C. 若氣溫升高，則活塞距地面的高度將減小；

D. 若氣溫升高，則氣缸的上底面距地面的高度將增大。

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．選擇氣缸和活塞為整體，那么整體所受的大氣壓力相互抵消，若外界大氣壓增大，則彈簧長度不發生變化，故A錯誤；

B．選擇氣缸為研究對象，豎直向下受重力和大氣壓力PS，向上受到缸內氣體向上的壓力P1S，物體受三力平衡：G+PS=P1S，若外界大氣壓P增大，P1一定增大，根據理想氣體的等溫變化PV=C（常數），當壓強增增大時，體積一定減小，所以氣缸的上底面距地面的高度將減小，故B錯誤；

CD．若氣溫升高，缸內氣體做等壓變化，由蓋呂薩克定律：，可知，當溫度升高時，氣體體積增大，氣缸上升，則氣缸的上底面距地面的高度將增大，故C錯誤，D正確。