如图1所示，一个粗细均匀的圆管，左端用一橡皮塞住，橡皮离右端管口的距离是20cm，把一个带手柄的活塞从右端管口...

问题详情：

如图1所示，一个粗细均匀的圆管，左端用一橡皮塞住，橡皮离右端管口的距离是20cm，把一个带手柄的活塞从右端管口推入，将活塞向左端缓慢推动到离橡皮5cm时橡皮被推动．已知圆管的横截面积为S=2.0×10﹣5m2，手柄的横截面积为S′=1.0×10﹣5m2，大气压强为1.0×105帕，若活塞和圆管间的摩擦不计，且整个过程管内气体温度不变．求：

（1）橡皮与圆管间的最大静摩擦力f；

（2）这一过程中作用在活塞手柄上的推力F的最大值．

（3）在图2的P﹣V图象中画出气体经历的状态变化过程图象，并用箭头标出状态变化的方向．

【回答】

考点：理想气体的状态方程；封闭气体压强．

专题：理想气体状态方程专题．

分析：（1）有玻意耳定律求的压强，根据共点力平衡求的最大静摩擦力；

（2）根据共点力平衡求的推力大小；

（3）气体为等温变化，根据玻意耳定律即可

解答：  解：（1）有玻意耳定律可知P1V1=P2V2

橡皮刚被推动时受到的静摩擦即为最大静摩擦力

P2S=P0S+f

f=P2S﹣P0S=6N

（2）对活塞P2S=P0S+F

F=P2S﹣P0S=6N

（3）如图所示

答：（1）橡皮与圆管间的最大静摩擦力f为6N；

（2）这一过程中作用在活塞手柄上的推力F的最大值为6N．

（3）如图所示

点评：本题主要考查了气体的等温变化，利用好玻意耳定律，抓住解题的关键是受力分析，利用共点力平衡即可

知识点：气体的等温变化

题型：计算题