Question

如圖所示，一粗細均勻的圓筒，B端用塞子塞住，A端用一無摩擦滑動的活塞封閉，筒壁C處有一小孔，小孔距B端的塞子25厘米．現在向B端緩慢移動活塞，若大氣壓強為1.0×10⁵P_a，筒內壁的橫截面積為1.2厘米²，筒壁對塞子摩擦力的最大值為18N，溫度保持不變，要使塞子不會被頂出，活塞推到離B端塞子的距離不得小于多少？

Answer 1

分析：封閉氣體是等溫變化，根據玻意耳定律列式求解即可．

解答：解：設活塞距B端塞子L時，塞子剛好末被推出，此時氣體壓強為p₂，體積為V₂=SL₂；活塞在C孔處時，氣體壓強p₁=p₀=1.0×10⁵P_a
對氣體有：p₁ V₁=p₂ V₂即：p₁ SL₁=p₂ SL₂（1）
塞子剛好末被推出時，對塞子有：p₂S=p₀ S+f_m  （2）
由（1）、（2）得：L₂=10厘米                 （3）
答：要使塞子不會被頂出，活塞推到離B端塞子的距離不得小于10厘米．

點評：本題考查了玻意耳定律的直接運用，關鍵對活塞受力分析，求解出臨界氣壓，基礎題．