在图丙中,以液面B为研究对象,有:
pA+ρgh·sin 60°=pB=p0
得p气=pA=p0-ρgh
在图丁中,以液面A为研究对象,由二力平衡得:
pA·S=(p0+ρgh1)·S
得p气=pA=p0+ρgh1
例2 如图2所示,质量为M的汽缸内,通过质量为m的活塞封闭有一定的理想气体.已知活塞横截面积为S,大气压强为p0.求封闭气体的压强.
图2
答案 p0+
解析 选取活塞为研究对象,分析受力情况如图,
其中p为封闭气体压强,根据平衡条件:mg+p0S=pS
得:p=p0+.
二、汽缸类问题
解决汽缸类问题的一般思路
1.弄清题意,确定研究对象,一般来说,研究对象分两类:一类是热学研究对象(一定质量的气体);另一类是力学研究对象(汽缸、活塞或某系统).
2.分析清楚题目所述的物理过程,对热学研究对象分析清楚初、末状态及状态变化过程,依据气体实验定律列出方程;对力学研究对象要进行正确地受力分析,依据力学规律列出方程.
3.注意挖掘题目的隐含条件,如压强关系、体积关系等,列出辅助方程.
4.多个方程联立求解.对求解的结果注意检验它们的合理性.
例3 图3中A、B汽缸的长度横截面积均为30 cm和20 cm2,C是可在汽缸B内无摩擦滑动的、体积不计的活塞,D为阀门.整个装置均由导热材料制成.起初阀门关闭,A内有