[题目]如图所示.质量为M的足够长气缸开口向下与大气连通.放在水平地面上.气缸内部有一个质量为m的活塞.气缸内部的横截面积为S.初始时活塞静止.距离气缸底部为h.热力学温度为T.已知大气压强为p0.重力加速度为g.(不计气缸内气体的重量及活塞与气缸壁间的摩擦)①若将活塞上方气体的热力学温度升高到2T.则活塞下降的距离?②若保持温度为T不变.现用� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，质量为M的足够长气缸开口向下与大气连通，放在水平地面上。气缸内部有一个质量为m的活塞，气缸内部的横截面积为S，初始时活塞静止，距离气缸底部为h，热力学温度为T。已知大气压强为p0，重力加速度为g。（不计气缸内气体的重量及活塞与气缸壁间的摩擦）

①若将活塞上方气体的热力学温度升高到2T，则活塞下降的距离？

②若保持温度为T不变，现用手握住活塞手柄缓慢向上推，求将气缸刚推离地面时活塞上升的距离为多少？

【答案】①h②

【解析】①当温度由T到2T时，汽缸内气体发生等压变化，设活塞下降的距离为

由盖-吕萨克定律有：

解得：

②设汽缸内气体原来的压强为p、后来的压强为，活塞上升的距离为x

对活塞受力分析，由平衡条件得：

对汽缸受力分析，由平衡条件得：

由玻意耳定律得：

解得：

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