Question

【题目】(2)如图所示，有一圆筒形导热气缸静置在地面上，气缸的质量为M，活塞及手柄的质量为m，活塞截面积为s未用手向上提活塞手柄，活塞处于平衡状态时，被封闭气体的体积为V若将活塞缓慢上提，求当气缸刚离地面时活塞上升的距离．（大气压强为Po，重力加速度为g，活寒与缸壁的摩擦不计，活塞未脱离气缸．）

Answer 1

【答案】

【解析】设开始状态缸内封闭气体的压强为P1，体积为V，气缸刚离地时缸内封闭气体的压强为P2，体积为V2，开始时，活塞受到重力mg、封闭气体竖直向上的压力P1S，大气竖直向下的压力P0S。

由共点力平衡条件：mg+P0S-P1S=0

当气缸离开地面时，对气缸：P2S+Mg-P0S=0

由于初、末状态的变化过程中，缸内气体的质量和温度都保持不变，

由玻意耳定律：

解得：

则活塞上升的距离为：。