题目内容
【题目】在一个横截面积为S=
的圆柱形容器中，有一个质量不计的活塞用弹簧和底部相连，容器中密闭有一定质量的理想气体，当温度为27°C时，弹簧恰好处于原长，此时外部压强为
，活塞和底面相距L=20cm，在活塞上放一质量为m=20kg的物体，活塞静止时下降10cm，温度仍为27℃，不计活塞与容器壁的摩擦，弹簧的形变在弹性限度范围内，
，求：
①弹簧的劲度系数k；
②如果把活塞内气体加热到57℃并保持不变，为使活塞静止时位置距容器底面距离仍为10cm，活塞上应再加物体的质量
【答案】①
②
【解析】
试题分析：①对封闭气体，由玻意耳定律得：
，代入数据得：
以活塞与重物组成的系统为研究对象，由平衡条件得：
，
解得：，
②升高温度的过程中气体的体积保持不变，设温度升高后的压强为
，则：
，
由盖吕萨克定律：
，代入数据得：
设增加的质量为
，则：
，代入数据得：
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