《气体、固体和液体》教案

《气体、固体和液体》教案一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．关于液晶的以下说法正确的是()A．液晶态的存在只与温度有关B．因为液晶在一定条件下发光，所以可以用来做显示屏C．液晶的物理性质稳定D．笔记本电脑的彩色显示器，是因为在液晶中掺入了少量多色性染料，液晶中电场强度不同时，它对不同色光的吸收强度不一样，所以显示出各种颜色解析：选D液晶态可以在一定温度范围或某一浓度范围存在；液晶本身不能发光，液晶具有液体的流动性，其物理性质并不稳定；在外加电压下，对不同色光的吸收程度不同，故D正确。2．如图为一注水的玻璃装置，玻璃管D、E上端与大气相通，利用玻璃管C使A、B两球上部相通，D、C、E三管与两球接口处紧密封接。当A、B、D的水面高度差如图所示时，E管内水面相对B中水面的高度差h应等于()A．0 B．0.5mC．1m D．1.5m解析：选D表面看，题图中1区、2区液面不在同一水平面，但1、2区以管C相通，即p1＝p2＝pC，p1＝p0＋ρgh1，h1＝1.5m，p2＝p1＝p0＋ρgh，则h＝1.5m，D正确。3.一块厚度和密度都均匀分布的长方体被测样品，长AB是宽AD的两倍，如图所示，如果用多用电表的欧姆挡沿两个对称轴O1O1′和O2O2′方向测量，结果阻值均为R，则这块样品可能是()A．单晶体 B．多晶体C．非晶体 D．金属解析：选A用多用电表的欧姆挡沿两个对称轴O1O1′、O2O2′方向测量结果均相同，说明该物体沿O1O1′和O2O2′方向电阻率(即导电性能)不同，即表现出各向异性的物理性质，则该样品可能是单晶体，所以选项A正确，如果是普通金属，可以分析出沿O1O1′方向电阻比较大。4．一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2，下列关系正确的是()A．p1＝p2，V1＝2V2，T1＝eq\f(1,2)T2B．p1＝p2，V1＝eq\f(1,2)V2，T1＝2T2C．p1＝2p2，V1＝2V2，T1＝2T2D．p1＝2p2，V1＝V2，T1＝2T2解析：选D由理想气体状态方程：eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)，当p1＝p2时，如果V1＝2V2，则T1＝2T2，如果V1＝eq\f(1,2)V2，则T1＝eq\f(1,2)T2，A、B错误；当p1＝2p2时，如果V1＝2V2，则T1＝4T2，如果V1＝V2，则T1＝2T2，C错误，D正确。5．一定质量的某种理想气体的压强为p，热力学温度为T，单位体积内的气体分子数为n，则()A．p增大，n一定增大B．T减小，n一定增大C.eq\f(p,T)增大时，n一定增大D.eq\f(p,T)增大时，n一定减小解析：选C只知道p或T的变化情况，不能得出体积的变化情况，A、B错误；eq\f(p,T)增大，V一定减小，单位体积内的分子数一定增加，C正确，D错误。6.如图所示，一开口向右的汽缸固定在水平地面上，活塞可无摩擦移动且不漏气，汽缸中间位置有一挡板，外界大气压强为p0。初始时，活塞紧压挡板处。现缓慢升高缸内气体温度，则图中能正确反映缸内气体压强变化情况的p­T图像是()解析：选C在p­T图像中，开始一段时间内，随着温度的升高，气体发生的是等容变化，即eq\f(p,T)＝恒量，图像为一条过坐标原点的直线，当压强增加到内外压强相等时，温度再升高，活塞将向右移动，气体发生等压变化，图像是一条平行于温度轴的直线，因此C正确，A、B、D错误。7.已知两端开口的“eq\a\vs4\al(┌)”型管，且水平部分足够长，一开始如图所示，若将玻璃管稍微上提一点，或稍微下降一点时，被封闭的空气柱的长度分别会如何变化()A．变大；变小 B．变大；不变C．不变；不变 D．不变；变大解析：选D上提时空气柱压强不变，空气柱的长度不变；下降时管内气体被压缩，空气柱上方液体有一部分进入水平管，h变小，此时空气柱压强变小，温度不变，由玻意耳定律可知，空气柱体积变大，即空气柱长度变大，所以D选项正确。二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)8．下列现象中，由表面张力引起的现象是()A．酒精和水混合后体积减小B．水银温度计中水银柱的升降C．荷叶上的小水滴呈球形D．洗头发时，当头发浸泡在水中时呈散开状，露出水面后头发聚拢到一起解析：选CD因为液体表面张力使液面具有收缩的趋势，故选项C、D正确。酒精和水混合后体积减小，是由于分子间存在着空隙。水银柱的升降是水银柱的热胀冷缩造成的。9．下列说法正确的是()A．味精是晶体，一定有固定熔点B．一块固体，若是各个方向导热性能相同，则这个固体一定是非晶体C．一块固体，若有确定的熔点，则该固体必定为晶体D．一块铁虽然是各向同性的，但它是晶体解析：选ACD只有晶体才有固定熔点，只有单晶体才具有各向异性，A、C正确；多晶体和非晶体都具有各向同性，B错误；铁为多晶体，表现为各向同性，D正确。10.如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为h的水银柱，中间封有一段空气，则()A．弯管左管内外水银面的高度差为hB．若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大C．若把弯管向下移动少许，则右管内的水银柱沿管壁上升D．若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁上升解析：选ACD对右管中的水银柱分析知，管中气体压强比大气压强高hcmHg，所以弯管左管内外水银面的高度差为h，故A正确。弯管上下移动，封闭气体温度和压强不变，体积不变，故B错误。封闭气体温度和压强不变，体积不变，所以弯管向下移动少许，则右管内的水银柱沿管壁上升，故C正确。环境温度升高，气体压强不变，封闭气体体积增大，则右管内的水银柱沿管壁上升，故D正确。三、非选择题(本题共4小题，共48分)11．(8分)如图所示为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内，开始时B、C内的水银面等高。(1)若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将C管________(填“向上”或“向下”)移动，直至______________________________；(2)实验中多次改变气体温度，用Δt表示气体升高的摄氏温度，用Δh表示B管内水银面高度的改变量。根据测量数据作出的图线是________。解析：(1)由盖吕萨克定律eq\f(V,T)＝C，可知气体温度升高，则体积增大，B内水银面将下降，为使气体压强不变，应将C管向下移动，直至B、C两管水银面等高。(2)由盖吕萨克定律知Δh与ΔT成正比，而气体升高的摄氏温度Δt与升高的热力学温度ΔT相等，所以Δh与Δt成正比，A正确。答案：(1)向下B、C两管内水银面等高(2)A12.(14分)一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系图像如图所示，气体在状态A时的压强pA＝p0，温度TA＝T0，线段AB与V轴平行，BC的延长线过原点。求：(1)气体在状态B时的压强pB。(2)气体在状态C时的压强pC和温度TC。解析：(1)A到B是等温变化，压强和体积成反比，根据玻意耳定律有pAVA＝pBVB解得pB＝eq\f(p0,2)。(2)由B到C是等压变化，根据盖吕萨克定律得eq\f(VB,TB)＝eq\f(VC,TC)解得TC＝eq\f(1,2)T0A到C是等容变化，根据查理定律得eq\f(pA,TA)＝eq\f(pC,TC)解得pC＝eq\f(p0,2)。答案：(1)eq\f(p0,2)(2)eq\f(p0,2)eq\f(T0,2)13．(16分)(2019·全国卷Ⅰ)热等静压设备广泛应用于材料加工中。该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改善其性能。一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13m3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。已知每瓶氩气的容积为3.2×10－2m3，使用前瓶中气体压强为1.5×107Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106Pa；室温温度为27℃。氩气可视为理想气体。(1)求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强；(2)将压入氩气后的炉腔加热到1227℃，求此时炉腔中气体的压强。解析：(1)设初始时每瓶气体的体积为V0，压强为p0；使用后气瓶中剩余气体的压强为p1。假设体积为V0、压强为p0的气体压强变为p1时，其体积膨胀为V1。由玻意耳定律p0V0＝p1V1①被压入到炉腔的气体在室温和p1条件下的体积为V1′＝V1－V0②设10瓶气体压入完成后炉腔中气体的压强为p2，体积为V2。由玻意耳定律p2V2＝10p1V1′③联立①②③式并代入题给数据得p2＝3.2×107Pa。④(2)设加热前炉腔的温度为T0，加热后炉腔温度为T1，气体压强为p3。由查理定律eq\f(p3,T1)＝eq\f(p2,T0)⑤联立④⑤式并代入题给数据得p3＝1.6×108Pa。⑥答案：(1)3.2×107Pa(2)1.6×108Pa14.(16分)如图所示，蹦蹦球是一种儿童健身玩具，某同学在17℃的室内对蹦蹦球充气，已知充气前球的总体积为2L，压强为1atm，充气筒每次充入0.2L压强为1atm的气体，忽略蹦蹦球体积变化及充气过程中气体温度的变化。(1)充气多少次可以让气体压强增大至3atm?(2)将充气后的蹦蹦球拿到温度为－13℃的室外后，压强将变为多少？(结果保留2位有效数字)解析：(1)设充气n次可以让气体压强增大至3atm。充气过程中气体发生等温变化，以蹦蹦球内原来的气体和所充的气体整体为研究对象，由玻意耳定律得p1(V＋nΔV)＝p2V代入数据解得n＝20。(2)当温度变化时气体发生等容变化由查理定律得eq\f(p2,T2)＝eq\f(p3,T3)解得p3＝eq\f(T3,T2)p2＝eq\f(－13＋273,17＋273)×3atm≈2.7atm。答案：(1)20次(2)2.7atm达标检测卷一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求．)1．下列关于固体的说法中，正确的是()A．晶体熔化时，温度不变，但内能变化B．单晶体一定是单质，有确定的几何形状，有确定的熔点C．多晶体没有确定的几何形状，也没有确定的熔点D．晶体都是各向异性的，而非晶体都是各向同性的【答案】A【解析】晶体具有一定的熔点，在熔化时温度保持不变，但要不断地吸收热量，改变分子间的距离，所以内能也要发生变化，故A正确；单晶体具有确定的几何形状，有确定的熔点，单晶体可以是单质，也可以是化合物，比如食盐、雪花等，故B错误；多晶体没有确定的几何形状，但有确定的熔点，故C错误；多晶体也是各向同性的，单晶体具有各向异性，故D错误．2．下列现象中，不能说明液体存在表面张力的是()A．吹出的肥皂泡成球形B．硬币能漂浮于水面上C．滴入水中的红墨水很快散开D．在完全失重的环境下，熔化的金属能收缩成标准的球形【答案】C【解析】吹出的肥皂泡成球形是由于表面张力的作用，故A不符合题意；硬币能漂浮于水面上，是由于表面张力的作用，故B不符合题意；滴入水中的红墨水很快散开，是自由扩散的结果，与表面张力无关，故C符合题意；在完全失重的环境下，熔化的金属能收缩成标准的球形，是由于表面张力的作用，故D不符合题意．3．下列说法中正确的有()A．晶体一定具有各向异性，非晶体一定具有各向同性B．单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点C．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大D．液晶是一种特殊物质，它既具有液体的流动性，又像某些晶体那样有光学各向异性【答案】D【解析】多晶体和非晶体表现为各向同性，单晶体表现为各向异性，故A错误．单晶体和多晶体都有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，故B错误．晶体熔化时吸收热量，吸收的热量转化为分子势能，而温度不变，分子平均动能不变，故C错误．液晶在某个方向上看其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的，所以它既具有液体的流动性，又像某些晶体那样有光学各向异性，故D正确．4．如图所示，表示一定质量的气体的状态A→B→C→A的图像，其中AB的延长线通过坐标原点，BC和AC分别与T轴和V轴平行．则下列说法正确的是()A．A→B过程气体压强增加B．B→C过程气体压强不变C．C→A过程气体单位体积内的分子数减少D．A→B过程气体分子平均动能增大【答案】D【解析】本题目考察对V－T图像的理解．过各点的等压线如图所示，从状态A到状态B，在同一条过原点的倾斜直线上，所以A→B过程气体压强不变，A错误；从状态B到状态C，斜率变大，则压强变小，B错误；从状态C到状态A，温度不变，体积减小，则单位体积内的分子数增多，C错误；从状态A到状态B，温度升高，则气体分子平均动能增大，D正确．5．下列说法正确的是()A．雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力B．1g、100℃的水与1g、100℃的水蒸气相比较，分子热运动的平均动能与分子的总动能不相同C．玻璃上附着水发生浸润现象的原因是附着层里的分子比水内部平均距离大，所以分子间表现为引力D．晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征【答案】A【解析】雨水在布料上形成一层薄膜，由于液体表面存在张力，雨水在表面张力作用下没有透过布雨伞，故A正确；分子热运动的平均动能与温度有关，温度越高，绝大部分的分子热运动越剧烈，分子热运动的平均动能越大，100℃的水与100℃的水蒸气温度相同，故分子热运动的平均动能相同，又因为均为1g，分子总数相同，故总动能也相同，故B错误；当浸润现象产生的原因是附着层内分子间距比液体内部分子间距小，分子间作用力表现为引力的缘故，故C错误；晶体有单晶体和多晶体，单晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征，而多晶体没有规则形状，各向同性，故D错误．6．关于液体表面张力，下列说法中正确的有()A．甲图中露珠呈球形，这是地球引力作用的结果B．乙图中液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，产生表面张力C．丙图中水黾可以停在水面上，是由于水的浮力作用D．丁图中液体表面张力方向与液面垂直【答案】B【解析】甲图中露珠呈球形，这是液体表面张力的结果，故A错误；乙图中液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，分子表现为引力，从而产生表面张力，故B正确；丙图中水黾可以停在水面上，是由于水的表面张力作用，故C错误；表面张力产生在液体表面层，它的方向平行于液体表面，故D错误．7．一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B，这一过程在V－T图上如图所示，则()A．在过程AC中，气体的压强不断变小B．在过程CB中，气体的压强不断变小C．在状态A时，气体的压强最大D．在状态B时，气体的压强最大【答案】D【解析】气体的AC变化过程是等温变化，由pV＝C可知，体积减小，压强增大，故A错误．在CB变化过程中，气体的体积不发生变化，即为等容变化，由eq\f(p,T)＝C可知，温度升高，压强增大，故B错误．综上所述，在ACB过程中气体的压强始终增大，所以气体在状态B时的压强最大，故C错误，D正确．8．如图所示为一定质量的理想气体沿着箭头所示的方向发生状态变化的过程，则该气体压强的变化是()A．从状态c到状态d，压强增大B．从状态d到状态a，压强不变C．从状态a到状态b，压强增大D．从状态b到状态c，压强增大【答案】C【解析】在V－T图上，等压线延长线过原点，对一定质量的理想气体，图线上的点与原点连线的斜率表示压强的倒数，即斜率大的，压强小，因此C正确，A、B、D错误．9．甲、乙、丙、丁四位同学组成合作学习小组，对晶体和液晶的特点展开了讨论．他们的说法正确的是()A．甲说，晶体有单晶体和多晶体，单晶体有天然规则的几何形状B．乙说，多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有固定的熔点C．丙说，液晶就是液态的晶体，其光学性质与多晶体相似，具有各向异性D．丁说，液晶在分子结构上是一种介于固体和液体之间的中间态，它具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性【答案】AD【解析】单晶体具有确定的几何形状，无论是多晶体还是单晶体都有固定的熔点，故A正确，B错误；液晶像液体一样具有流动性，但不能说它是液态的晶体，它的光学性质具有各向异性，故C错误，D正确．10．杭州的“龙井茶虎跑泉水”天下闻名．有人说，虎跑泉水水质特别好，若不信，可用一只碗舀满虎跑泉水，然后小心地将硬币放在水面上，硬币则可以漂浮在水面上；如果将硬币一枚接一枚小心地投入水中，只见水面会高出碗的边缘而不致溢出，对此不正确的观点是()A．这是虎跑泉水的特有现象，由此可证明泉水的质地确实优良B．这种现象的发生主要是由于泉水里面添加了某种特殊物质C．这种现象是正常的，并非是虎跑泉水所特有D．这种现象不可能发生【答案】ABD【解析】这是液体的表面张力现象，并非虎跑泉水的特有现象，故选ABD.11．住在海边的小明，跟几个朋友自驾去某高原沙漠地区游玩，下列相关说法正确的是()A．出发前给汽车轮胎充气，气压不宜过高，因为汽车高速行驶时胎压会增大B．小明在下雨时发现，雨水流过车窗时留有痕迹，说明水对玻璃是浸润的C．到了高原地区，小明发现，尽管气温变化不大，但车上带的矿泉水瓶变得更鼓胀了，这是瓶内空气压强变大的缘故D．小明发现在晴天大风刮起时，沙漠会黄沙漫天，海上不会水雾漫天，这是因为水具有表面张力的缘故【答案】AB【解析】出发前给汽车轮胎充气，气压不宜过高，因为汽车高速行驶时若遇到凹陷的道路，汽车对地面的压力增大，导致胎压会增大，A正确；小明在下雨时发现，雨水流过车窗时留有痕迹，说明水对玻璃是浸润的，B正确；到了高原地区，小明发现，尽管气温变化不大，但车上带的矿泉水瓶变得更鼓胀了，这是由于高原的大气压强减小的缘故，C错误；小明发现在晴天大风刮起时，沙漠会黄沙漫天，海上不会水雾漫天，这是因为风使蒸发的水蒸气迅速扩散，不易形成小水滴的缘故，D错误．12．如图所示为竖直放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分隔为A、B两部分，初始温度相同．使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为ΔVA、ΔVB，压强变化量ΔpA、ΔpB，对液面压力的变化量为ΔFA、ΔFB，则()A．水银柱向上移动了一段距离B．ΔVA<ΔVBC．ΔpA>ΔpBD．ΔFA＝ΔFB【答案】AC【解析】本题考察液体移动的判断．假定水银柱不动，升高相同的温度，对气体A：eq\f(pA,TA)＝eq\f(pA′,TA′)，初始状态时pA＝pB＋ph，则A、B升高相同温度后，pA′＝eq\f(TA′,TA)pA＝eq\f(TA′,TA)(pB＋ph)，同理知pB′＝eq\f(TA′,TA)pB，又因为pA>pB，故pA′－pA>pB′－pB，所以水银柱向上移动，水银柱上下液面压强差更大，所以ΔpA>ΔpB，因此A、C正确；因为水银不可压缩，故ΔVA＝ΔVB，B错误；因为ΔFA＝ΔpA·SA，ΔFB＝ΔpB·SB，故D错误．二、非选择题(本题共6小题，共52分)13．(6分)如p－V图所示，1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的温度分别是T1、T2、T3.用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，则N1______N2，T1______T3，N2______N3.(均填“大于”“小于”或“等于”)【答案】大于等于大于【解析】根据理想气体状态方程，可判断出状态1和状态3温度相等，即T1等于T3.气体从状态1到状态2，体积不变压强减小，温度降低，根据温度是分子平均动能的标志可知状态1分子平均速率大于状态3分子平均速率，则N1大于N2.气体从状态2到状态3，体积增大压强不变，温度升高，则N2大于N3.14．(6分)如图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化的关系”的实验装置示意图．粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内．开始时，B、C内的水银面等高．(1)若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将C管________(填“向上”或“向下”)移动，直至______________；(2)实验中多次改变气体温度，用ΔT表示气体升高的摄氏温度，用Δh表示B管内水银面高度的改变量．根据测量数据作出的图线是()【答案】(1)向下B、C两管内水银面等高(2)A【解析】(1)瓶内气体压强等于外界大气压，当温度升高时，瓶内气体压强增大，B管中液面下降，要想使瓶内气体压强保持不变，必须使B、C管中水银面再次等高，故应将C管向下移动．(2)设B管的横截面积为S，根据盖­吕萨克定律，eq\f(V,T)＝eq\f(ΔV,ΔT)＝eq\f(ΔhS,ΔT)＝常量，即Δh∝ΔT，所以应选A．15．(10分)空气栓塞指的是在输液或输血过程中，空气进入机体内静脉，直至心脏，引起血液循环障碍的现象．当人体心脏中的气体体积超过75mL时，就会造成严重的空气栓塞，需进行紧急抢救．某次给病人输液时由于监护失误导致部分空气进入到心脏部位，形成的空气泡随着心脏搏动体积不断变化，体积最大时达到80mL.该病人心脏处的血压为60mmHg～120mmHg，空气泡在心脏所受压强等于大气压强和血压之和，已知大气压强p0＝760mmHg，病人的体温稳定保持不变．(1)求进入到心脏部位的空气泡的体积最大值与最小值之比；(2)因这次进入心脏气体较多，该病人需送高压氧舱进行加压急救．该病人送入高压氧舱后变得比较虚弱，其体内心脏处血压变为40mmHg～80mmHg，为了安全需把心脏处的空气泡控制在40mL以下，求该高压氧舱的压强至少为多少？解：(1)进入到心脏部位的空气泡的压强最小值为p1＝p0＋60mmHg＝820mmHg，压强最大值为p2＝p0＋120mmHg＝880mmHg，空气做等温变化，设进入到心脏部位的空气泡的体积最大值与最小值分别为V1和V2，根据玻意耳定律可知p1V1＝p2V2，解得进入到心脏部位的空气泡的体积最大值与最小值之比eq\f(V1,V2)＝eq\f(44,41).(2)送入高压氧舱后，空气泡发生等温变化，空气泡体积最大时达到80mL，即V1＝80mL，为了安全需要把心脏处的空气泡控制在40mL，即V3＝40mL，根据玻意耳定律可知p1V1＝p3V3，代入数据得p3＝1640mmHg，此时这部分空气对应的压强p3＝p＋40mmHg，解得高压氧舱的压强至少为p＝1600mmHg.16．(10分)如图所示，马桶吸由皮吸和汽缸两部分组成，下方半球形皮吸空间的容积为1000cm3，上方汽缸的长度为40cm，横截面积为50cm2.小明在试用时，用手柄将皮吸压在水平地面上，皮吸中气体的压强等于大气压．皮吸与地面及活塞与汽缸间密封完好不漏气，不考虑皮吸与汽缸的形状变化，环境温度保持不变，汽缸内薄活塞、连杆及手柄的质量忽略不计，已知大气压强p0＝1.0×105Pa，g＝10m/s2.(1)若初始状态下活塞位于汽缸顶部，当活塞缓慢下压到汽缸底部时，求皮吸中气体的压强；(2)若初始状态下活塞位于汽缸底部，小明用竖直向上的力将活塞缓慢向上提起20cm高度保持静止，求此时小明作用力的大小．解：(1)以汽缸和皮吸内的气体为研究对象，开始时封闭气体的压强为p0，体积V1＝1000cm3＋40×50cm3＝3000cm3，当活塞下压到汽缸底部时，设封闭气体的压强为p2，体积为V2＝1000cm3，由玻意耳定律p0V1＝p2V2，解得p2＝3p0＝3×105Pa.(2)以皮吸内的气体为研究对象，开始时封闭气体的压强为p0，体积为V3＝1000cm3，活塞缓慢向上提起20cm高度保持静止时，设小明作用力的大小为F，封闭气体的压强为p3，体积为V4＝1000cm3＋20×50cm3＝2000cm3，由玻意耳定律有p