Question

初中物理

如图一质量为M的汽缸，内有一质量为m的活塞，有弹簧支撑这活塞，活塞和汽缸均为热的良导体，当外界温度下降时，气缸和活塞如何变化（向上移动、向下移动或不变）？

Answer 1

活塞是不动的，因为活塞位置要是动了，则弹簧弹力发生变化，而弹簧弹力只受气缸和活塞重力影响，温度变化他俩质量不变的（当然你要说弹簧长度太短，气缸碰到地面了，那活塞是得上升了），气缸位置是由气缸内气体压力顶着，也就是Mg=PS（P：气缸内气体压力，S：气缸上平面面积）的时候，气缸内气体温度就慢慢降低，从分子角度上讲，气缸内气体分子运动就没那么激烈了，碰撞气缸上平面的力就没那么大了，故气缸向下运动，使得气缸内气体分子密度更大，单位时间，发生碰撞气缸上平面的分子数量更多了，虽然单个分子平均碰撞力小了，但是单位时间碰撞次数多了，也能回到一个平衡，因此，气缸是向下运动的，讲得有点俗啊，见谅，大象都毕业好些年了，初中的东西也忘得差不多了

Answer 2

若活塞和气缸之间无摩擦，则由于外界温度降低，则气缸内气体的温度也降低，根据热胀冷缩原理，（或者说内部气压变低），则活塞会向上运动。
若活塞和气缸之间有摩擦力，则可能向上运动，可能不动

追问

如果无摩擦为什么不动啊

追答

下面的那位理解挺好，这边汽缸位置不是固定的，应该将汽缸、里面的气体、活塞三者看成整体，这个整体受到两个力，一个是重力一个是弹簧的支持力，这两个力是一对平衡力，（之前我所说的摩擦力是两者间的作用力，看成整体是内力，不是整体受到的外力），所以弹力一直等于重力，弹力不变弹簧不移动即活塞不移动，但是由于热胀冷缩，内部气体体积减小，所以只能是汽缸向下移动

Answer 3

活塞不动啊。活塞和气缸以及气缸里面的气体看成一个系统。活塞的位置即是弹簧的位置啊。弹簧上面的系统的质量保持不变啊。所以弹簧的伸长量保持不变啊。所以活塞的位置不变。