[题目]一圆柱形气缸.质量M为10kg.总长度L为40cm.内有一活塞.质量m为5kg.截面积S为50cm2.活塞与气缸壁间摩擦可忽略.但不漏气.当外界大气压强p0为1×105Pa.温度t0为7℃时.如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来.如图所示.气缸内气体柱的高L1为35cm.g取10m/s2．求:①此时气缸内气体的压强,②当温度升高到多少摄氏度时.活塞与气� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】一圆柱形气缸，质量M为10kg，总长度L为40cm，内有一活塞，质量m为5kg，截面积S为50cm2，活塞与气缸壁间摩擦可忽略，但不漏气（不计气缸壁与活塞厚度），当外界大气压强p0为1×105Pa，温度t0为7℃时，如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来，如图所示，气缸内气体柱的高L1为35cm，g取10m/s2．求：

①此时气缸内气体的压强；

②当温度升高到多少摄氏度时，活塞与气缸将分离？

【答案】(1) （2）

【解析】试题分析：（i）以气缸为研究对象，受力分析，受到重力、外界大气压力，气缸内气体的压力，根据平衡条件得：，则：。

（ii）温度升高，气缸内气体的压强不变，体积增大，根据气体等压变化方程得：

当活塞与气缸将分离时，气柱的总长度为，代入数据得：

解得：。

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