Question

圓筒形氣缸躺放在水平地面上，氣缸質量M=8kg。它與地面間摩擦系數μ=0.1。最大靜摩擦力=10N。氣缸內壁光滑，橫截面積S=2.5。缸內有一個活塞封住一段空氣柱。活塞質量m=2kg。開始時氣柱長=10cm。設g取10m／，大氣壓p₀取Pa，氣缸內氣體溫度保持不變，求

(1)用水平力F₁=5N拉動活塞時，氣柱壓強穩定后，氣柱長L₁是多少？

(2)用水平力F₂=15N拉動活塞時，氣柱壓強穩定后，氣柱長L₂是多少？

Answer 1

（1）  12.5cm     （2）22.7cm

解析:

(1)以氣體為研究對象，初態：；末態，溫度不變。

以活塞為研究對象：

代入數據解得=12.5cm

(2)氣缸作加速運動

氣體：

活塞：