（2004•上海模拟）一圆柱形气缸，质量为M，总长度为L，内有一厚度不计的活塞，质量为m、截面积为S，活塞与气缸壁间摩擦
（2004•上海模拟）一圆柱形气缸，质量为M，总长度为L，内有一厚度不计的活塞，质量为m、截面积为S，活塞与气缸壁间摩擦不计，但不漏气，温度为t0时，如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来，如图甲所示，气缸内气体柱的高为L1，如果用绳子系住气缸底，将气缸倒过来悬挂起来，如图乙所示，气缸内气体柱的高为L2，设两种情况下气缸都处于竖直状态，求：（1）图乙状态时温度升高到多少时，活塞将从气缸中落出．
（2）当时的大气压强．
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（1）图乙状态时，一定质量的理想气体温度升高，在活塞将与气缸脱离前发生的是等压变化，得：
L2S
t0+273=[LS/t+273]
得 t=
L(t0+273)
L2-273
（2）在甲图中对圆柱形气缸进行受力分析得：p1=p0-[Mg/S]，
在乙图中对活塞进行受力分析得：p2=p0-[mg/S]，
一定质量的理想气体从甲图到乙图发生的是等温变化，所以得：p1L1S=p2L2S
所以（p0-[Mg/S]）L1S=（p0-[mg/S]）L2S，
可解得p0=
(ML1−mL2)g
(L1−L2)S ．
答：（1）图乙状态时温度升高到
L(t0+273)
L2-273°C时，活塞将与气缸脱离；
（2）当时的大气压强为
(ML1−mL2)g
(L1−L2)S．
L2S
t0+273=[LS/t+273]
得 t=
L(t0+273)
L2-273
（2）在甲图中对圆柱形气缸进行受力分析得：p1=p0-[Mg/S]，
在乙图中对活塞进行受力分析得：p2=p0-[mg/S]，
一定质量的理想气体从甲图到乙图发生的是等温变化，所以得：p1L1S=p2L2S
所以（p0-[Mg/S]）L1S=（p0-[mg/S]）L2S，
可解得p0=
(ML1−mL2)g
(L1−L2)S ．
答：（1）图乙状态时温度升高到
L(t0+273)
L2-273°C时，活塞将与气缸脱离；
（2）当时的大气压强为
(ML1−mL2)g
(L1−L2)S．
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