Question

如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止，设活塞与缸壁间无摩擦且可以在缸内自由移动，缸壁导热性能良好使缸内气体总能与外界大气温度相同，则下述结论中正确的是（ ）

A．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些
B．若外界大气压增大，则气缸上底面距地面的高度将减小
C．若气温升高，则气缸上底面距地面的高度将减小
D．若气温升高，则气缸上底面距地面的高度将增大

Answer

理想气体的等温变化PV=C（常数），等压变化=C，然后结合选项合理选择整体法与隔离法．
【解析】
A、选择气缸和活塞为整体，那么整体所受的大气压力相互抵消，若外界大气压增大，则弹簧长度不发生变化，故A错误．
B、选择气缸内为研究对象，竖直向下受重力和大气压力PS，向上受到缸内气体向上的压力P1S，物体受三力平衡：G+PS=P1S，若外界大气压P增大，P1一定增大，根据理想气体的等温变化PV=C（常数），当压强增大时，体积一定减小，所以气缸的上底面距地面的高度将减小，故B正确．
C、选择气缸和活塞为整体，那么整体所受的大气压力相互抵消，当气温升高时，则弹簧长度不发生变化，则活塞距地面的高度不变，故C错误．
D、若气温升高，缸内气体做等压变化，根据：=C，当温度升高时，气体体积增大，气缸上升，则气缸的上底面距地面的高度将增大，故D正确．
故选BD．