(2012•海南)如图,一气缸水平固定在静止的小车上,一质量为m、面积为S的活塞将一定量的气体封闭在气缸内,平衡时活塞与

(2012•海南)如图,一气缸水平固定在静止的小车上,一质量为m、面积为S的活塞将一定量的气体封闭在气缸内,平衡时活塞与气缸底相距L.现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动,稳定时发现活塞相对于气缸移动了距离d.已知大气压强为P0,不计气缸和活塞间的摩擦;且小车运动时,大气对活塞的压强仍可视为P0;整个过程中温度保持不变.求小车加速度的大小.
咸鱼茄子 1年前 已收到1个回答 举报

fivein 幼苗

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解题思路:选择活塞为研究对象,对其进行受力分析,利用气体的状态参量来表示活塞的受力情况,由牛顿第二定律列式,结合气体状态的变化,即可求出小车的加速度.

设小车加速度大小为a,稳定是气缸内气体的压强为P1,活塞受到气缸内外气体的压力分别为:f1=P1S1f0=P0S1
由牛顿第二定律得:f1-f0=ma
小车静止时,在平衡情况下,气缸内气体的压强为P0,由波意耳定律得:P1V1=P0V
式中V=SL,V1=S(L-d)
联立得:a=
P0Sd
m(l−d)
答:小车加速度的大小为
P0Sd
m(l−d)

点评:
本题考点: 封闭气体压强.

考点点评: 该题考察了波意耳定律和你的第二定律及其相关知识,解答此类为题,要注意研究对象的选择,常常选择受力个数较少的物体进行分析,利用牛顿第二定律进行解答.

1年前

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