如圖1所示，一個粗細均勻的圓管，左端用一橡皮塞住，橡皮離右端管口的距離是20cm，把一個帶手柄的活塞從右端管口...

問題詳情：

如圖1所示，一個粗細均勻的圓管，左端用一橡皮塞住，橡皮離右端管口的距離是20cm，把一個帶手柄的活塞從右端管口推入，將活塞向左端緩慢推動到離橡皮5cm時橡皮被推動．已知圓管的橫截面積為S=2.0×10﹣5m2，手柄的橫截面積為S′=1.0×10﹣5m2，大氣壓強為1.0×105帕，若活塞和圓管間的摩擦不計，且整個過程管內氣體温度不變．求：

（1）橡皮與圓管間的最大靜摩擦力f；

（2）這一過程中作用在活塞手柄上的推力F的最大值．

（3）在圖2的P﹣V圖象中畫出氣體經歷的狀態變化過程圖象，並用箭頭標出狀態變化的方向．

【回答】

考點：理想氣體的狀態方程；封閉氣體壓強．

專題：理想氣體狀態方程專題．

分析：（1）有玻意耳定律求的壓強，根據共點力平衡求的最大靜摩擦力；

（2）根據共點力平衡求的推力大小；

（3）氣體為等温變化，根據玻意耳定律即可

解答：  解：（1）有玻意耳定律可知P1V1=P2V2

橡皮剛被推動時受到的靜摩擦即為最大靜摩擦力

P2S=P0S+f

f=P2S﹣P0S=6N

（2）對活塞P2S=P0S+F

F=P2S﹣P0S=6N

（3）如圖所示

答：（1）橡皮與圓管間的最大靜摩擦力f為6N；

（2）這一過程中作用在活塞手柄上的推力F的最大值為6N．

（3）如圖所示

點評：本題主要考查了氣體的等温變化，利用好玻意耳定律，抓住解題的關鍵是受力分析，利用共點力平衡即可

知識點：氣體的等温變化

題型：計算題