Question

高中物理的问题？

一圆筒形气缸口向下静置于水平地面上气缸质量为M，活塞质量为m气缸内部横截面积为S，大气压强为p0平衡时活塞离气缸高度为h1离地面高度为h2不计气缸内气体的质量和气缸壁与活塞间的摩擦现将温度逐渐升高活塞向下移动直到气缸壁与地面无压力作用,求平衡后的温度

为什么气缸臂与地面无压力就是活塞移到地面上了？

Answer 1

答：
随着活塞与气缸之间的气体被持续加热，气体体积变大，推着活塞下移，只要活塞尚未移到地面，随着体积的增大，活塞就会继续下移。
当活塞与地面接触的时刻，气缸内气体的体积达到临界值。如果继续对气体加热，气体体积的进一步增大必然导致：活塞被压在地面上，同时气缸将在气体对缸底的压力作用下，将要向上移动。此时，气缸对地面的压力恰为零。（因此气缸壁对地面无压力与活塞移到地面上必须是同一个状态）
此时的受力情况是：对气缸，受到大气对缸底的竖直向下的压力p0*S，受到缸内被封气体对缸底竖直向上的压力p*S，以及气缸的重力Mg，三力平衡：p0*S+Mg=p*S

追问

是不是后来状态是Mg+P2S，比大气压还大，所以活塞下降至接触地面，这和无压力有什么关系？

Answer 2

气缸壁原来放在地上，
活塞下去不就把气缸壁顶起来了吗，
这也值得问一下 。
就象一个人原来坐在地上，两只手往地上一撑，屁股不就能离地了吧。

追问

为什么刚刚接触地面，这和气缸臂和地面没压力有什么关系

追答

活塞都接触地了，气缸壁不就顶起来了吗，
你能想象出来活塞的运动吗？

追问

什么是被顶起来，为什么不是下降一部分

追答

红的是活塞，

追问

为什么不是下降一部分

追答

刚开始是A图，

气体膨胀变到B图，

气体再膨胀变到C图，气缸壁被顶起来。

这样能看懂了吧

Answer 3

有压力的话还要计算压力。就是恰好到地面，也就是说下来了h2,但又没继续加温压迫地面

追答

前面有误，不是下到地面，是抬起了气缸

活塞没有移到地面

追问

什么是抬起了气缸，那一定会与地面接触而不是下降了一小段距离

追答

不会接触地面。是活塞移动，h2那部分气体膨胀，压力增大，刚刚抬起气缸和活塞

追问

为什么刚刚接触地面，这和气缸臂和地面没压力有什么关系

追答

没说接触地面，可能你理解错了

追问

为什么不是下降一部分

追答

是下降一部分

不是全部

活塞到不了地