Question

【題目】一圓筒形汽缸靜置于地面上，如圖所示。汽缸筒的質量為M，活塞及活塞上的手柄的質量為m，活塞的橫截面積為S，大氣壓強為p0，現用力將活塞緩慢向上提，求汽缸剛離開地面時汽缸內封閉氣體的壓強。（忽略汽缸壁與活塞間的摩擦）

Answer 1

【答案】

【解析】

在整個上提過程中氣缸內氣體的溫度保持不變，發生等溫變化，先對活塞為研究對象，根據平衡條件求出初態時氣體的壓強，再以活塞和汽缸整體為研究對象，根據平衡條件求出末態氣體的壓強，聯立求解即可。

以活塞為研究對象，受重力、向上的拉力、外界大氣向下的壓力和封閉氣體向上的壓力，由平衡條件得：

F+PS=mg+P0S

以活塞和汽缸整體為研究對象，受重力、向上的拉力，由平衡條件得：

F=（M+m）g

聯立①②得：P=