Question

如圖所示，一根豎直的彈簧支持著一倒立氣缸的活塞，使氣缸懸空而靜止．設(shè)活塞與缸壁間無摩擦，可以在缸內(nèi)自由移動，缸壁導(dǎo)熱性良好，使缸內(nèi)氣體的溫度保持與外界大氣溫度相同，且外界氣溫不變，若外界大氣壓增大，則下列結(jié)論正確的是（　　）

A．汽缸的上底面距地面的高度將增大氣缸內(nèi)氣體分子的平均動能不變

B．汽缸的上底面距地面的高度將減小，氣缸內(nèi)氣體的壓強變大

C．彈簧將縮短一些，氣缸內(nèi)氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊活塞的次數(shù)增多

D．活塞距地面的高度不變，氣缸內(nèi)單位體積的氣體分子數(shù)增加，外界對氣體做功

Answer 1

分析：理想氣體的等溫變化PV=C（常數(shù)），等壓變化

V1

T1

=C，然后結(jié)合選項合理選擇整體法與隔離法．

解答：解：AB、選擇氣缸內(nèi)為研究對象，豎直向下受重力和大氣壓力PS，向上受到缸內(nèi)氣體向上的壓力P₁S，物體受三力平衡：G+PS=P₁S，
若外界大氣壓P增大，P₁一定增大，
根據(jù)理想氣體的等溫變化PV=C（常數(shù)），當壓強增大時，體積一定減小，所以氣缸的上底面距地面的高度將減小，
由于氣體的溫度不變，所以氣體的內(nèi)能不變，所以A錯誤B正確．
CD、選擇氣缸和活塞為整體，那么整體所受的大氣壓力相互抵消，整體的受力不變，所以彈簧的長度不會變化，
但是氣體的壓強增大，體積減小，所以氣缸內(nèi)單位體積的氣體分子數(shù)增加，外界對氣體做功，所以C錯誤D正確．
故選：BD

點評：在理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用中，關(guān)鍵判斷P、V、T三個物理量中哪個是不變量．