题目内容
【题目】如图所示，厚度不计、高h=90cm、截面积S=20cm2且导热良好的气缸置于水平地面上，用厚度不计的轻质活塞封闭了一定量的理想气体，此时气柱长度l0=60cm，现将质量m=4kg的物块轻放于活塞上，最终活塞重新达到平衡状态。已知活塞与气缸间接触光滑，外界大气压强p0=1×105Pa，环境温度始终不变，重力加速度g=10m/s2，求：
（ⅰ）活塞因放置物块而下降的距离；
（ⅱ）现通过气阀缓慢向气缸内充气，每次充入0.18L压强为1×105Pa的气体，若要活塞不滑出气缸，则最多可充气多少次。
【答案】（1）10cm（2）5次
【解析】试题分析：第一个过程中，对活塞受力分析，可求末态压强，气体发生等温变化，可求活塞因放置物块而下降的距离；充气过程中，以气缸中的气体及要充入的气体为研究，根据气态方程可求充气次数
（i）放置物块后，活塞再次达到平衡时，由平衡条件得
解得p1=1.2×105Pa
气体发生等温变化
解得l1=50cm
活塞因放置物块而下降的距离为
（i i）充气过程由分态方程得
解得
最多可充气5次
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