Question

[物理——選修3－3]

如圖所示，粗細均勻的玻璃細管上端封閉，下端開口，豎直插在大而深的水銀槽中，管內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的空氣，玻璃細管足夠長，管內(nèi)氣柱長4 cm，管內(nèi)外水銀面高度差為10 cm．現(xiàn)將玻璃管沿豎直方向緩慢移動．(大氣壓強相當于75 cm　Hg)求：

①若要使管內(nèi)外水銀面恰好相平，此時管內(nèi)氣柱的長度；

②若要使管內(nèi)外水銀面高度差為15 cm，玻璃管又應如何移動多少距離．

Answer 1

答案：
解析：

�、俨ＡЧ軆�(nèi)的空氣作等溫變化，管內(nèi)外水銀面恰好相平時 　　(p0－r gH1)Sl1＝p0Sl2(2分) 　　(2分) 　�、�(a)若管內(nèi)水銀面較高，管內(nèi)氣柱長l3 　　(p0－r gH1)Sl1＝(p0－r gH3)Sl3(1分) 　　(1分) 　　玻璃管上移的距離x2＝H3＋l3－(l1＋H1)＝15＋4.33－(4＋10)＝5.33 cm(1分) 　　(b)若管外水銀面較高，管內(nèi)氣柱長l4 　　(p0－r gH1)Sl1＝(p0＋r gH4)Sl4(1分) 　　(1分) 　　玻璃管下移的距離x4＝l1＋H1＋H4－l3＝4＋10＋15－2.89＝26.11 cm(1分)