题目
如图所示,一汽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汽缸内,平衡时活塞与汽缸底相距为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汽缸移动了距离d。已知大气压强为p0,不计汽缸和活塞间的摩擦,且小车运动时,大气对活塞的压强仍可视为p0,整个过程温度保持不变。求小车加速度的大小。
答案: 【解析】:设小车加速度大小为a,稳定时汽缸内气体的压强为p1,则活塞受到汽缸内、外气体的压力分别为: F1=p1S,F0=p0S 由牛顿第二定律得:F1-F0=ma 小车静止时,在平衡状态下,汽缸内气体的压强应为p0。 由玻意耳定律得:p1V1=p0V0 式中V0=SL,V1=S(L-d) 联立以上各式得:。