Question

（2012?金山區(qū)一模）如圖所示，一定質(zhì)量的空氣被活塞封閉在豎直放置的導(dǎo)熱氣缸內(nèi)，活塞的質(zhì)量不可忽略，能使被封閉氣體壓強(qiáng)變大的原因是（　�。�

A．環(huán)境溫度升高

B．氣缸向上加速運(yùn)動(dòng)

C．氣缸自由下落

D．將氣缸開口向下放置

Answer 1

分析：根據(jù)力學(xué)知識(shí)分析封閉氣體的壓強(qiáng)．當(dāng)氣缸靜止時(shí)，對(duì)活塞，根據(jù)平衡條件研究壓強(qiáng)；當(dāng)氣缸有加速度時(shí)，對(duì)活塞，根據(jù)牛頓第二定律研究壓強(qiáng)．

解答：解：A、設(shè)活塞的質(zhì)量為m，截面積為S，大氣壓為p₀，封閉氣體的壓強(qiáng)為p₂．對(duì)活塞：由平衡條件得：p₀S+mg=p₁S，則p₁=p₀+

mg

S

當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，封閉氣體溫度也升高，但p不變．故A錯(cuò)誤．
B、設(shè)加速度大小為a，對(duì)活塞：由牛頓第二定律得：p₂S-p₀S-mg=ma，得p₂=p₀+

mg

S

+

ma

S

＞p₂．即壓強(qiáng)增大．故B正確
C、當(dāng)氣缸自由下落，處于完全失重狀態(tài)，封閉氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓，則壓強(qiáng)減小，故C錯(cuò)誤．
D、對(duì)活塞：由平衡條件得：p₀S=mg+p₄S，則p₄=p₀-

mg

S

，壓強(qiáng)減�。�故D錯(cuò)誤．
故選B

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于封閉氣體的壓強(qiáng)，要根據(jù)狀態(tài)選擇研究的規(guī)律，當(dāng)裝置處于靜止時(shí)，往往對(duì)活塞或氣缸，由平衡條件求壓強(qiáng)；當(dāng)有加速度時(shí)，根據(jù)根據(jù)牛頓第二定律研究壓強(qiáng)．