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    6,7 31．如图所示.钢筒质量为20kg.活塞质量为5kg.活塞横截面积为100cm2.当绳索松弛时.筒内空气柱长16cm.已知大气压强为1.0×105Pa.设钢筒足够长.试问: (1)拉力至少为多大时钢筒才能开始上升?此时筒内气柱长度为多少? (2)若拉力为400N.则活塞可达的最大加速度为多少? 解: (1)考察钢筒对地面无压力时钢筒和活塞整体的平衡态. 有. {31.1} 代入数据.得(代入数据1分.运算1分.共2分){31.2} 考察绳索松驰至绳产生250N拉力的过程.该过程筒内气体作等温变化. 以活塞为对象.气体的初态压强 (公式或代入数据1分.运算1分.共2分){31.3} 气体的初态体积 以钢筒为对象.气体的末态压强 (公式或代入数据1分.运算1分.共2分){31.4} 气体的末态体积 因为玻意耳定律为. {31.5} 代入数据.得 {31.6} 所以. {31.7} (2)以活塞为对象.由牛顿第二定律.得 {31.8} 显然.当p最大时.a最大.由玻意耳定律可知.当气体的体积最小时压强p最大.所以p的最大值为1.05×105Pa.将已知量代入上式.有 {31.9} 解得. {31.10} 【查看更多】

     

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