Question

15．四個(gè)長(zhǎng)方體容器中被光滑的活塞封閉著一定質(zhì)量的氣體，如圖所示，M為重物質(zhì)量，F(xiàn)為外力，P₀為大氣壓，S為活塞面積，G為活塞重，則封閉氣體壓強(qiáng)分別為：P₁=P₀，P₂=${P}_{0}+\frac{Mg+G}{S}$，P₃=${P}_{0}+\frac{F-G}{S}$，P₄=${P}_{0}+\frac{G-F}{S}$．

Answer 1

分析 以活塞為研究對(duì)象，由共點(diǎn)力的平衡條件可以求出封閉氣體的壓強(qiáng)．

解答 解：圖1中，活塞豎直方向受到重力與支持力，二者大小相等方向相反，是一對(duì)平衡力，水平方向受到左右兩側(cè)的氣體的壓力處于平衡狀態(tài)，則：P₁=P₀；
圖2中，活塞豎直方向受到重物個(gè)活塞的重力、大氣向下的壓力和內(nèi)部氣體向上的壓力，則：Mg+G+P₀S-P₂S=0，所以：${P}_{2}={P}_{0}+\frac{Mg+G}{S}$
圖3中，活塞豎直方向受到重力、大氣向上的壓力和內(nèi)部氣體向下的壓力、向上的外力F的作用，則：G+P₃S-P₀S-F=0所以：${P}_{3}={P}_{0}+\frac{F-G}{S}$
圖4中，活塞豎直方向受到重力、大氣向下的壓力和內(nèi)部氣體向上的壓力、向上的外力F的作用，則：G+P₀S-P₄S-F=0所以：${P}_{4}={P}_{0}+\frac{G-F}{S}$
故答案為：P₀；${P}_{0}+\frac{Mg+G}{S}$；${P}_{0}+\frac{F-G}{S}$；${P}_{0}+\frac{G-F}{S}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求氣體的壓強(qiáng)，分析清楚物體的受力、巧妙選擇研究對(duì)象、應(yīng)用共點(diǎn)力平衡即可正確解題．