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1000 cm
3 , 上方汽缸的长度为40 cm,横截面积为50 cm
2。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p
0=1.0×10
5 Pa,g=10 m/s
2。
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皮吸底部时,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20 cm高度保持静止,求此时小明作用力的大小。