如图，开口处有卡口、内截面积为S的圆柱形气缸开口向上竖直放置在水平面上，缸内总体积为V0，大气压强为p0，一

（1）活塞静止，由平衡条件得：
P0S+
mg
S＝P1S
解得：初始时缸内气体的压强为：P1＝P0+
mg
S＝1.2P0…①
（2）在活塞上放上质量为2m的砂子时，以活塞为研究对象，由平衡得：
P0S+
3mg
S＝P2S
解得：P2＝P0+
3mg
S＝1.6P0…②
在活塞上放上质量为2m的砂子时缸内气体等温变化，根据玻意耳定律得：
P₁V₁=P₂V₂… ③
①②③联立得缸内气体的体积为：
V₂=0.6V₀…④
（3）缸内气体温度升高到2T₀过程，先做气体等压变化，设体积达到V₀时得温度为T，由盖吕萨克定律得：

0.6V0
T0＝
V0
T
解得：T＝
5T0
3
温度由T升高到2T₀过程，气体做等容变化，由查理定律得：

1.6P0

5T0
3＝
P4
2T0
解得：P₄=1.92P₀
答：（1）初始时缸内气体的压强为1.2P₀；
（2）在活塞上放上质量为2m的砂子时缸内气体的体积为0.6V₀；
（3）最后缸内气体的压强为1.92P₀．

点评：
本题考点： 理想气体的状态方程．

考点点评： 本题是气体的状态方程与静力学结合的问题，考查综合应用物理规律的能力．关键要明确气体的物理参数变化的情况．