Question

（2013?龍江縣三模）氣缸長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m（氣缸的厚度可忽略不計(jì)），開(kāi)口向上固定在水平面上，氣缸中有橫截面積為S=100cm²的光滑活塞，活塞質(zhì)量m=10kg，活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)溫度為t=27°C，大氣壓為p=1×10⁵Pa時(shí)，氣柱長(zhǎng)度為L(zhǎng)₁=0.4m．現(xiàn)緩慢拉動(dòng)活塞，拉力最大值為F=600N，試判斷：如果溫度保持不變，能否將活塞從氣缸中拉出？

Answer 1

分析：設(shè)汽缸足夠長(zhǎng)，F(xiàn)達(dá)最大值時(shí)活塞仍在氣缸內(nèi)，根據(jù)玻意耳定律求解出拉伸后的長(zhǎng)度后比較即可．

解答：解：未加拉力時(shí)，活塞受力平衡有：p₀S+mg=p₁S
設(shè)L有足夠長(zhǎng)，F(xiàn)達(dá)到最大值時(shí)活塞仍在氣缸中，設(shè)此時(shí)氣柱長(zhǎng)為L(zhǎng)₂，氣體壓強(qiáng)為p₂，根據(jù)活塞受力平衡，
有：p₀S+mg=F+p₂S
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程（T_l=T₂）有：p₁SL₁=p₂SL₂
解得：L₂=O.88m                               
 L₂＜L，所以不能將活塞拉出．   
答：不能將活塞從氣缸中拉出．

點(diǎn)評(píng)：本題是氣體問(wèn)題，確定氣體狀態(tài)作何種變化是關(guān)鍵，要充分挖掘隱含的條件進(jìn)行分析．