Question

如圖所示，一長為L、內橫截面積為S的絕熱氣缸固定在水平地面上，氣缸內用一質量為m的絕熱活塞封閉了一定質量的理想氣體，幵始時活塞用銷釘固定在氣缸正中央，氣缸內被封閉氣體壓強為P,外界大氣壓為Po (P>P₀)，現釋放活塞，測得活塞被缸內氣體推到缸口時的速度為V。求：

I .此過程克服大氣壓力所做的功；
II.活塞從釋放到將要離開缸口，缸內氣體內能改變了多少？

Answer 1

Ⅰ. Ⅱ.

Ⅰ.設大氣作用在活塞上的壓力為F，則：
…………………………………………………………    ⑴（2分）
根據功的算式
…………………………………………………………     ⑵（2分）
得：………………………………………………     ⑶（1分）
Ⅱ.設活塞離開氣缸時動能為E_k，則：
……………………………………………………     ⑷（2分）
根據能量守恒定律得：
……………………………………       ⑸（2分）