根据活塞受力平衡可知上下两部分气体的压强关系；气筒打入的气体和汽缸上部分原来的气体等温压缩，汽缸下部分气体等温压缩，分别应用玻意耳定律列方程，联立即可求解活塞质量。
【详解】开始时，汽缸上部分气体体积为，压强为p0，下部分气体体积为，压强为积为
，设压强为p，下部分气体体积为，压强为
，压强为p0
后来汽缸上部分气体体
打入的空气总体积为
由玻意耳定律可知，对上部分气体有：对下部分气体有：解得：
。
【物理——选修3－4】
15.如图所示为一列简谐横波在t＝0时刻的图象，此时质点P的运动方向沿y轴正方向，且当t＝10 s时质点Q恰好第2次到达y轴正方向最大位移处，下列说法正确的有___。
A. 波沿x轴负方向传播 B. 波的周期为s C. 波的传播速度为m/s
D. t＝3 s时质点Q的路程小于20 cm E. t＝6 s时质点P的路程等于40 cm 【答案】ACE 【解析】
【详解】T=0时刻质点P的运动方向沿y轴正方向，可知波沿x轴负向传播，选项A正确；t=0时刻Q点的平衡位置坐标x=m，当t＝10 s时质点Q恰好第2次到达y轴正方向最大位移处，可知传播的距离为
，
则波速，周期，选项C正确，B错误； t＝3 s=0.5T，波向左传播5m，此时Q
点振动到x轴上方与t=0时刻对称的位置，可知质点Q的路程等于20 cm，选项D错误；t＝6 s=T时质点P的路程等于4A=40 cm，选项E正确；故选ACE.
16.如图所示，空气中一直角棱镜ABC，∠A=30°，一束单色光从AC边中点D垂直射入棱镜，从AB边射出的光线10-8m/s。求： 与AB边夹角为30°，已知BC边长度为m，光在真空中的传播速度c=3×
①该棱镜的折射率；
②从BC边射出的光在该棱镜中的传播时间。 【答案】① ②【解析】
【分析】①找出入射角和折射角，根据折射率公式进行求解； ②找出光的路程，求出光在棱镜中的速度，从而求解时间； 【详解】①如图所示：
从AB边射出的光 入射角 折射角 折射率为：
。
②光从BC边射出的路程：光在棱镜中传播速度：传播时间为：
【点睛】本题是几何光学问题，作出光路图是解题的关键之处，再运用几何知识求出入射角、折射角，即能很容易解决此类问题。
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