题目内容
【题目】如图所示，汽缸开口向上固定在水平面上，其横截面积为S，内壁光滑，A、B为距离汽缸底部h2处的等高限位装置，限位装置上装有压力传感器，可探测活塞对限位装置的压力大小。活塞质量为m，在汽缸内封闭了一段高为h1、温度为T1的理想气体。对汽缸内气体缓缓降温，已知重力加速度为g，大气压强为p0，变化过程中活塞始终保持水平状态。求：
（1）当活塞刚好与限位装置接触(无弹力)时，汽缸内气体的温度T2；
（2）当A、B处压力传感器的示数之和为2mg时，汽缸内气体的温度T3。
【答案】（1）
（2）
【解析】
（1）当活塞刚好与限位装置接触时，限位装置对活塞的压力为零，降温过程中气体压强不变，根据理想气体状态方程有：
解得：。
（2）初始状态时，对活塞受力分析可知：
当压力传感器的示数为2mg时，对活塞受力分析可知：
根据理想气体状态方程有：
解得：。
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