Question

【题目】如图所示，气缸开口竖直向上，质量为的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，活塞的截面积为，活塞与气缸内壁无摩擦且气密性良好，活塞静止时，活塞离缸底的距离为24cm，大气压强为，若在活塞上放一个物块，当活塞最终静止时，活塞离气缸底的距离为20cm，气缸的导热性能好，保持环境温度不变，重力加速度，求：

（ⅰ）活塞上所加物块的质量；

（ⅱ）若放在活塞上的物块粘在活塞上，将气缸缓慢倒转，使气缸开口向下，则从气缸开口向上到开口向下，活塞移动的距离为多少（活塞不会离开气缸）。（结果保留三位有效数字）

Answer 1

【答案】（ⅰ）22kg （ⅱ）18.8cm

【解析】

（ⅰ）没有加物块时，缸内气体的压强

设所加物块的质量为M，则加了物块后，缸内气体的压强

气体发生的是等温变化，则

解得

（ⅱ）当气缸开口向下时，由力的平衡得

解得缸内气体的压强

设开口向下时，活塞离缸底的距离为，气体发生的是等温变化

解得

活塞移动的距离