[题目]如图所示.劲度系数k=500N/m的弹簧下端固定在水平地面上.上端与一活塞相连.导热良好的汽缸内被活塞密封了一定质量的理想气体.整个装置处于静止状态.已知汽缸质量m1=5kg.汽缸底面积S=10cm2.大气压强.此时活塞离汽缸底部的距离h1=40cm.现在汽缸顶部加一质量m2=5kg的重物.忽略汽缸壁厚度以及活塞与汽缸之间的摩擦力.汽缸下端� 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，劲度系数k=500N/m的弹簧下端固定在水平地面上，上端与一活塞相连，导热良好的汽缸内被活塞密封了一定质量的理想气体，整个装置处于静止状态。已知汽缸质量m1=5kg，汽缸底面积S=10cm2，大气压强，此时活塞离汽缸底部的距离h1=40cm。现在汽缸顶部加一质量m2=5kg的重物。忽略汽缸壁厚度以及活塞与汽缸之间的摩擦力，汽缸下端离地足够高，环境温度保持不变，取g=10m/s2。求汽缸稳定时下降的距离。

【答案】0.2m

【解析】

设未加重物时汽缸内部气体的压强为p1，由平衡条件可得

①

解得

②

加重物后，设汽缸内气体的压强变为p2，由平衡条件可得

③

解得④

由玻意耳定律

⑤

解得h2=0.3m⑥

活塞下降距离

⑦

所以汽缸下降距离为

⑧

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