题目内容
【题目】如图所示，竖直放置的气缸，活塞横截面积为S=0.01m2，厚度不计．可在气缸内无摩擦滑动．气缸侧壁有一个小孔，与装有水银的U形玻璃管相通．气缸内封闭了一段高为L=50cm的气柱（U形管内的气体体积不计）．此时缸内气体温度为27℃，U形管内水银面高度差hl=5cm．已知大气压强p0=1.0×l05Pa，水银的密度ρ=13.6×103kg/m3，重力加速度g取10m/s2．
①求活塞的质量m；
②若在活塞上缓慢添加M=26.7kg的沙粒时，活塞下降到距气缸底部H=45cm处，求此时气缸内气体的温度．（活塞始终处在侧壁小孔的上方）
【答案】（1）6.8kg
（2）64.50C
【解析】试题分析：（1）气缸内气体的压强：
活塞受力平衡：
解得：m=6.8kg
（2）活塞下降后气体的压强为P2，则
以缸内封闭气体为研究对象，根据气体的状态方程
解得：T2=337.5K=64.50C
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