题目内容
如图，一定质量的理想气体被不计质量的活塞封闭在可导热的气缸内，活塞距底部的高度为h，可沿气缸无摩擦地滑动．取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上，沙子倒完时，活塞下降了h/5．再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上．外界大气的压强和温度始终保持不变，已知大气压为p，活塞横截面积为S，重力加速度为g，求：（1）一小盒沙子的质量；
（2）沙子再次倒完时活塞距气缸底部的高度．
【答案】分析：沙子缓慢地倒在活塞上，气缸内气体发生等温变化．由题列出气体三个状态的压强和体积，根据玻意耳定律列式后联立求解即可．
解答：解：（1）设一盒沙子的质量为m，沙子缓慢倒在活塞上表面上，气体做等温变化，根据玻意耳定律，有
解得：
（2）沙子再次倒完时活塞距气缸底部的高度h2，根据玻意耳定律，有：
解得：
答：（1）一小盒沙子的质量为
；
（2）沙子再次倒完时活塞距气缸底部的高度为
．
点评：封闭气体的压强往往通过研究与气体接触的活塞或水银柱，根据平衡条件或牛顿定律求出．
解答：解：（1）设一盒沙子的质量为m，沙子缓慢倒在活塞上表面上，气体做等温变化，根据玻意耳定律，有
解得：
（2）沙子再次倒完时活塞距气缸底部的高度h2，根据玻意耳定律，有：
解得：
答：（1）一小盒沙子的质量为
；（2）沙子再次倒完时活塞距气缸底部的高度为
．点评：封闭气体的压强往往通过研究与气体接触的活塞或水银柱，根据平衡条件或牛顿定律求出．
练习册系列答案
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[物理-选修3-3）