题目内容
【题目】一圆柱形气缸，质量M为10 kg，总长度L为40 cm，内有一厚度不计的活塞，质量m为5 kg，截面积S为50 cm2，活塞与气缸壁间摩擦不计，但不漏气，当外界大气压强p0为1105 Pa，温度t0为7C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35 cm，g取10 m/s2．求：
（i）此时气缸内气体的压强；
（ii）当温度升高到多少摄氏度时，活塞与气缸将分离。
【答案】（i）
（ii）
【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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