Question

（2009?崇明縣一模）如圖所示，一根豎直的彈簧支持著一倒立氣缸的活塞，使氣缸懸空而靜止．設(shè)活塞與缸壁間無(wú)摩擦，可以在缸內(nèi)自由移動(dòng)，缸壁導(dǎo)熱性良好使缸內(nèi)氣體的溫度保持與外界大氣溫度相同，則下列結(jié)論中正確的是（　　）

A．若外界大氣壓增大，則彈簧將壓縮一些

B．若外界大氣壓增大，則氣缸的上底面距地面的高度將增大

C．若氣溫升高，則活塞距地面的高度將減小

D．若氣溫升高，則氣缸的上底面距地面的高度將增大

Answer 1

分析：理想氣體的等溫變化PV=C（常數(shù)），等壓變化

V1

T1

=C，然后結(jié)合選項(xiàng)合理選擇整體法與隔離法．

解答：解：A、選擇氣缸和活塞為整體，那么整體所受的大氣壓力相互抵消，若外界大氣壓增大，則彈簧長(zhǎng)度不發(fā)生變化，故A錯(cuò)誤．
B、選擇氣缸內(nèi)為研究對(duì)象，豎直向下受重力和大氣壓力PS，向上受到缸內(nèi)氣體向上的壓力P₁S，物體受三力平衡：G+PS=P₁S，
若外界大氣壓P增大，P₁一定增大，根據(jù)理想氣體的等溫變化PV=C（常數(shù)），當(dāng)壓強(qiáng)增大時(shí)，體積一定減小，所以氣缸的上底面距地面的高度將減小，故B錯(cuò)誤．
C、選擇氣缸和活塞為整體，那么整體所受的大氣壓力相互抵消，當(dāng)氣溫升高時(shí)，則彈簧長(zhǎng)度不發(fā)生變化，則活塞距地面的高度不變，故C錯(cuò)誤．
D、若氣溫升高，缸內(nèi)氣體做等壓變化，根據(jù)：

V1

T1

=C，當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體體積增大，氣缸上升，則氣缸的上底面距地面的高度將增大，故D正確．
故選：D

點(diǎn)評(píng)：在理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用中，關(guān)鍵判斷P、V、T三個(gè)物理量中哪個(gè)是不變量．