Question

一端封閉的圓筒由活塞A、B分成M、N兩個密閉部分，兩部分各封閉著一定質量的空氣，兩活塞與筒壁無摩擦但密封良好，兩活塞厚度不計，中間用輕質彈簧相連，活塞B的質量為20kg。當圓筒開口向上豎直放置時，彈簧的長度為原長l₀=25.5cm。活塞B與圓筒底相距20cm ，如圖所示。當圓筒側面水平放置時，B與圓筒底相距為26cm，而兩活塞相距為27.5cm。假設大氣對活塞A的壓力為F₀=1000N，筒內氣體溫度不變，g取10m/，求活塞A的質量和彈簧的勁度系數k。

Answer 1

   10kg ，1000N/m

解析:

因氣體溫度不變，對M、N兩部分氣體應用玻意耳定律，則分別有

化簡后代入數據，有25.5×(1000+10m_A)=27.5×(1000+0.02k)④

20×(1000+200+10m_A)=26×1000⑤

由⑤式求得活塞A的質量為m_A=10kg ⑥彈簧的勁度系數為k=1000N/m