题目内容
如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg，横截面积50cm2，厚度1cm，气缸全长21cm，气缸质量20kg，大气压强为1×105Pa，活塞封闭的气柱长10cm，用温度传感器测得封闭气体温度为7℃．若将气缸缓慢倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通．g取10m/s2．求：（1）气柱多长？
（2）当温度多高时，缸底刚好对地面无压力？（活塞摩擦不计）
【答案】分析：（1）气体发生等温变化，由玻意耳定律可以求出空气柱的长度．
（2）应用理想气体状态方程分析答题．
解答：解（1）开始封闭气体的压强p1=p+
=1×105+
=1.2×105Pa，
气缸倒过来后，气体的压强p2=p-
=1×105-
=0.8×105Pa，
气体发生等温变化，由玻意耳定律得：
p1L1S=p2L2S，解得L2=15cm；
（2）开始气体压强p1=1.2×105Pa，体积V1=L1S=10S，温度T1=237+7=280K，
缸底刚好对地面无压力时，气体压强p3=p+
=1×105+
=1.4×105Pa，
气体体积V3=L3S=（21-1）S=20S，由理想气体状态方程得：
=
，解得：T3≈653K；
答：（1）气柱长15cm．
（2）当温度653K时，缸筒刚好对地面无压力．
点评：应用玻意耳定律与理想气体状态方程即可正确解题，本题的解题关键是求出各状态的气体压强．
（2）应用理想气体状态方程分析答题．
解答：解（1）开始封闭气体的压强p1=p+
=1×105+=1.2×105Pa，气缸倒过来后，气体的压强p2=p-
=1×105-=0.8×105Pa，气体发生等温变化，由玻意耳定律得：
p1L1S=p2L2S，解得L2=15cm；
（2）开始气体压强p1=1.2×105Pa，体积V1=L1S=10S，温度T1=237+7=280K，
缸底刚好对地面无压力时，气体压强p3=p+
=1×105+=1.4×105Pa，气体体积V3=L3S=（21-1）S=20S，由理想气体状态方程得：
=，解得：T3≈653K；答：（1）气柱长15cm．
（2）当温度653K时，缸筒刚好对地面无压力．
点评：应用玻意耳定律与理想气体状态方程即可正确解题，本题的解题关键是求出各状态的气体压强．
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（2008?虹口区二模）如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg，横截面积50cm2，厚度1cm，气缸全长21cm，气缸质量20kg，大气压强为1×105Pa，当温度为7℃时，活塞封闭的气柱长10cm．若将气缸缓慢倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通．g取10m/s2．求：
如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg，横截面积50cm2，厚度1cm，气缸全长21cm，大气压强为1×105Pa，当温 度为7℃时，活塞封闭的气柱长10cm，若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气 能通过平台上的缺口与大气相通．g取10m/s2，不计活塞与气缸之间的摩擦，保留三位有效数字．
如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg，横截面积50cm2，厚度1cm，气缸全长21cm，气缸质量20kg，大气压强为1×105 Pa，当温度为7℃时，活塞封闭的气柱长10cm，若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通．g取10m/s2，封闭的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气．求：