Question

（選修3-3選做題）
如圖所示，一圓筒形汽缸靜止于地面上，汽缸的質(zhì)量為M，容積為V活塞（連同手柄）的質(zhì)量不計，汽缸內(nèi)部的橫截面積為S，大氣壓強為P₀，平衡時汽缸內(nèi)氣體體積為。現(xiàn)用手握住活塞手柄緩慢向上提，直至缸口，在整個上提過程中氣體的溫度保持不變，不計活塞與汽缸壁間的摩擦，求此時地面對汽缸的支持力。

Answer 1

解：封閉氣體的初狀態(tài)，壓強為p₁=p₀，體積為V₁=V/2     
活塞至缸口時，氣體的體積V₂=V，設(shè)壓強為p₂      
由玻意耳定律p₁V₁=p₂V₂
解得：p₂= p₀/2       
設(shè)活塞受到的拉力為F：p₂S+F=p₀S           
設(shè)汽缸受到的支持力為F_N：F_N=Mg- p₀S/2