题目内容
【题目】如图所示，长为2L=20cm、内壁光滑的气缸放在水平面上，气缸和活塞气密性良好且绝热，活塞的横截面积为S=10cm2，质量不计，活塞与墙壁之间连接一根劲度系数为k=50N/m的轻弹簧。当缸内气体温度为T0=27℃时，活塞恰好位于气缸的中央位置，且轻弹簧处于原长状态。已知气缸与活塞的总质量为M=4kg，大气压强为p0=1×105Pa，重力加速度为g=10m/s2。
①现用电热丝对缸内气体缓慢加热，假设在活塞移到气缸最右端的过程中气缸一直处于静止，活塞移到气缸最右端时缸内气温是多少?
②若活塞移到气缸最右端时，气缸恰好开始运动，求气缸与水平面间的动摩擦因数为多少?
【答案】(1) 
(2) 
【解析】①当活塞移到气缸最右端时（x=10cm），设缸内气体压强为p，则
以缸内气体为研究对象，初态压强
，体积
，温度
活塞移到气缸最右端时，缸内气体体积为
，设温度为T，根据理想气体状态放出可得
，解得T=630K；
②当活塞移到气缸最右端时，气缸恰好开始运动，则
，则
；
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