...长为L的薄壁筒形气缸,气缸筒内有质量为m、厚度不计的活塞,活塞跟光...
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发布时间：2024-03-23 15:10
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时间：2024-07-27 12:22
当挂质量为m的砝码时，沿斜面方向上
12（mg+Mg）=f1+mg ①
当挂质量为1.2m的砝码时，沿斜面方向上
12（mg+Mg）+f2=1.2mg ②
∵f1、f2均是最大摩擦力，二种情况下N相同，
均为N=（m+M）gcosθ
∴f1=f2
①+②得（m+M）g=2.2mg
所以 M=1.2m
（2）对活塞受力分析，设横截面积为S，
在开口向上时 mg+P0S=P1S
所以 P1=P0+mgS
沿斜面方向上，当挂m时
mgsinθ+P0S=mg+P2S
所以P2=P0-mg2S
当挂1.2mg砝码时
mgsinθ+P0S=P3S+1.2mg
所以 P3=P0-0.7mgS
根据气态方程 P1V1=P2V2
（P0+mgS）L2=（P0-0.5mgS）45L
解得 P0=3mgS
当活塞升到T3时，有V3=L?S 根据气态方程
(P0+mgS)L2T=(P0-0.7mgS)LT3
代入 P0=3mgS后解得 T3=1.15T1
所以△T=0.15T
答：（1）气缸筒的质量是1.2m；
（2）如果气缸筒在斜面上静止，细线右端悬挂质量为1.2m的砝码，将筒内气体的温度升高0.15T时，活塞可以离开气缸筒．
