Question

质量为M的气缸放在光滑的水平面上,质量为m的活塞横截面积为S,不计所有摩擦力，平衡状态下，气缸内空气柱长

质量为M的气缸放在光滑的水平面上,质量为m的活塞横截面积为S,不计所有摩擦力，平衡状态下，气缸内空气柱长为L0，大气压强为p0，今用水平力F推活塞，活塞相对气缸禁止时，气缸内的空气柱长L为多少？不计温度变化
我先用P1V1=P2V2求出p2=(p0L0)/L
然后对加速状态下的活塞分析后的出a
最后有对整体分析，用F=（M+m）a算
可算不到最后的答案p0L0/(p0+F/S)啊，哪位好心人帮我算算，谢谢了

Answer 1

你是在加速状态时对活塞受力分析，但此时气缸内压强还未达到P2，就不能和你算出的P2联立，因此就得不到正确结果。
因此要在静止时对活塞进行受力分析。
解：因为此过程为等温变化，
所以有P1V1=P2V2，
即P0L0S=P2LS...................................................................................................①
对活塞受力分析，
有P2S=P0S＋F
所以P2=P0＋F/S..................................................................................................②
将②代入①，就得到L=p0L0/(p0+F/S)

追问

可是活塞并没有静止而是相对静止啊，而P2S=P0S＋F只能在活塞做匀速或静止运动时成立，所以可不可能是答案错了呢？

追答

你这不是写着“活塞相对气缸禁止时”吗？这就足够了。
一切运动都是相对的，并没有绝对静止。

Answer 2

首先你给了一个公式P1V1=P2V2，它可表示为压力与长度的乘积先后相等，我们可以写用题中的数据来表示:P0SL0=(P0S加F)L，然后把L单独提到等号的一边，另一边的分子分母同除以S就可得到那个答案了！

Answer 3

答案有问题