Question

5．在兩端開口的彎管內(nèi)用兩段水柱封閉了一段空氣柱，A．B．C．D四個液面的位置關(guān)系如圖所示．現(xiàn)將左側(cè)試管底部的閥門K打開，釋放掉少量水后立刻關(guān)閉閥門，A．B．C液面相對各自原來的位置上升或下降的長度△h_A、△h_B和△h_C之間的大小關(guān)系是多少？

Answer 1

分析 釋放掉少量水后BC段內(nèi)的壓強(qiáng)減小，根據(jù)一定量的氣體壓強(qiáng)與體積成反比可得，BC段內(nèi)的體積變大，如果△h_A與△h_B的大小相同則AB兩液面的高度差不變氣體的壓強(qiáng)不變，與壓強(qiáng)減小矛盾故必須 h_A＞△h_B才能滿足壓強(qiáng)減小的條件．再分析B和C的液面，由于BC段內(nèi)壓強(qiáng)減小C液面上升，D液面下降，如果C液面上升的高度大于，B液面的下降則BC段的體積將減小壓強(qiáng)將增大，這是不可能的．

解答 解：釋放掉少量水后立刻關(guān)閉閥門，空氣柱長度增大，壓強(qiáng)減小，C液面上升，B液面下降，A液面下降，AB之間液面高度差減小，A相對于底面壓強(qiáng)最大，所以A下降的最大，其次是B，上升最小的是C液面，與D液面下降的高度相同，故△h_A＞△h_B＞△h_C．
答：A、B、C液面相對各自原來的位置上升或下降的長度△h_A、△h_B和△h_C之間的大小關(guān)系是△h_A＞△h_B＞△h_C．

點評 本題考查液體和氣體壓強(qiáng)的變化，關(guān)鍵是分析出液面的變化，本題難度不小，解題時一定要認(rèn)真分析．