题目内容
【题目】如图所示，一个内横截面积为S的气缸水平放置，汽缸左侧有一质量为m、厚度不计的活塞。汽缸上方有一充气孔，气孔最初与外界相通。已知大气压强为p0，气缸内气体的温度为T，活塞与汽缸内壁之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。
①现对汽缸充气，将两倍于汽缸容积的外部空气从充气孔缓慢充入汽缸中，此时活塞恰能滑动，求活塞滑动前瞬间汽缸中气体的压强和活塞与汽缸内壁之间的最大静摩擦力大小；
②若用手压住活塞并关闭气孔，将气缸缓慢的加热至某一温度，撤去手的瞬间，活塞的加速度
，求此时气缸的温度?
【答案】①
，
②4T
【解析】
以气缸内和充入所有气体为研究对象，气体做等温变化，根据玻意耳定律列式求解压强；以活塞为研究对象根据平衡求解最大静摩擦力；以活塞为研究对象，受力分析，根据牛顿第二定律列式求解活塞的压强，气体做等容变化，根据查理定律列式求解．
①设气缸的容积为V，初状态气体的压强为
，体积为3V，末状态压强为
，体积为V，根据玻意耳定律有：
，解得
；
以活塞为研究对象，滑动瞬间，根据平衡条件有
，解得
；
②设放手瞬间气体的压强为
，以活塞为研究对象，根据牛顿第二定律有
，解得
；
又
，解得
．
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