问题
问答题
如图所示，一个质量为M的气缸，被一质量为m密封良好的无摩擦的长柄带底座的活塞封闭了部分气体，气缸内横截面积为S，设外界大气压强为p0，温度始终不变，气缸与活塞底座无接触．
（1）把气缸吊起，如图（a）所示，平衡时活塞距气缸底为h，此时缸内气体的压强p1为多少？
（2）放开吊绳，如图（b）所示，让整个装置以活塞底座放在水平地面上，平衡时，活塞距气缸底的距离h′为多少？
答案
（1）对活塞受力分析，可得：mg+P1S=P0S
所以缸内气体的压强p1为：P1=P0-
，mg s
（2）对气缸受力分析可得：g+P0S=P2S，
所以此时气缸内的气体的压强为：P2=P0+
，Mg s
在整个的变化的过程中，气体的温度不变，根据玻意耳定律可得，
P1V1=P2V2，
即（P0-
）hs=（P0+mg s
）h′sMg s
解得h′=
hP0S-mg P0S+Mg
答：（1）把气缸吊起时缸内气体的压强p1为P0-
；mg s
（2）放开吊绳平衡时，活塞距气缸底的距离h′为
h．P0S-mg P0S+Mg