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    2．如图所示，一个内壁光滑的汽缸竖直放置，内有两个重力均为30N的密闭活塞，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分，其中活塞A导热，活塞B及侧壁均绝热．初状态整个装置静止不动并且处于平衡状态，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的高度均为l0=10cm，温度都是300K．设外界大气压强为p0保持不变，活塞横截面积为S，且p0S=30N．现保持环境温度、外界大气压强不变，通过汽缸的导热底面给Ⅱ气体加热，同时在活塞A上逐渐添加细砂，若在活塞A下降的高度△l2=6cm，并且Ⅱ气体的高度仍为l0时两部分气体重新处于平衡，试求所添加细砂的重力大小和重新处于平衡时Ⅱ气体的温度．

    分析 对于Ⅰ气体，作等温变化，根据玻意耳定律求出所添加细砂的重力大小．
    对于Ⅱ气体，作等容变化，根据查理定律求出重新处于平衡时Ⅱ气体的温度．

    解答 解：①对于Ⅰ气体，作等温变化，由玻意耳定律得：p1V1=p1′V1′；
    其中 p1=p0+$\frac{mg}{S}$，p1′=p0+$\frac{mg+Mg}{S}$，V1′=S（l0-△l2）
    联立得 所添加细砂的重力大小 Mg=90N
    对于Ⅱ气体，作等容变化，由查理定律得：$\frac{{p}_{2}}{{T}_{2}}$=$\frac{{p}_{2}′}{{T}_{2}′}$
    其中 p2=p1+$\frac{mg}{S}$，T2=300K，p2′=p1′+$\frac{mg}{S}$
    解得 T2′=600K
    答：所添加细砂的重力大小是90N，重新处于平衡时Ⅱ气体的温度是600K．

    点评 本题考查了理想气体状态方程和力学知识的综合应用，这是高考重点，要加强这方面的练习．

    练习册系列答案
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    （1）所加匀强电场的电场强度的最小值和方向；
    （2）细线能够承受的最大拉力；
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    C．入射角α逐渐增大时，b光束的能量逐渐增强，c、d光束的能量逐渐减弱
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