Question

（2010•奉贤区一模）如图所示，一根足够长的两端开口的粗细均匀的直管，竖直插入很大的水银槽中．有个质量不计的横截面积S

Answer 1

解题思路：（1）活塞受拉力和内外气压差，受力平衡，根据平衡条件列式求解；

（2）对封闭气体运用玻意耳定律列式求解；

（3）根据气压与大气压的差值求解出水银柱长度，然后根据几何关系可以得到活塞A上升的距离h．

（1）分别气体压强等于大气压减去拉力产生的压强，故

p₂=p₀-[F/S]=1.0×10⁵Pa-

2N

1×10-4m2=0.8×10⁵Pa；

（2）根据玻意耳定律得到：

p₁L₁S=p₂L₂S

带入数据：1.0×10⁵×10=0.8×10⁵L₂

解得：L₂=12.5cm

（3）由于内外气体压强的压强差为0.2×10⁵Pa 约等于75cmHg×

0.2×105Pa

1×105Pa=15cmHg，所以下面管中水银面上升15cm，故活塞上升的距离为增加的气体的长度与下面水银上升的距离之和2.5cm+15cm=17.5cm

答：（1）A再次静止时的气体压强为0.8×10⁵Pa；

（2）A再次静止时的气体长度为12.5cm；

（3）在此过程中活塞A上升的距离h为17.5cm．

点评：

本题考点： 理想气体的状态方程；封闭气体压强．

考点点评： 本题关键对活塞受力分析后根据平衡条件求解出封闭气体压强，然后根据玻意耳定律列式求解出气体的长度，不难．