题目内容
一端开口、一端封闭的玻璃管,开口向下插入水银槽中,不计玻璃管的重力和浮力,用竖直向上的力F提着保持平衡,此时管内外水银面高度差为h(如图所示).如果将玻璃管向上提起一段距离,待稳定后,此时的F和h与刚才相比
- A.F会增大、h也增大
- B.F会增大、h却不变
- C.F会不变、h却增大
- D.F会不变、h也不变
A
分析:(1)在本实验中,玻璃管内水银柱的高度h主要受内外压强差的影响,管内封闭部分气体压强改变,水银柱的高度就会随之改变;
(2)在不计玻璃管的重力和浮力的情况下,力F主要克服的是水银柱的重力,因此,只要水银柱的重力改变,F的大小也就会改变.
解答:(1)因为实验中,玻璃管内封闭了一段空气,因此,大气压=玻璃管中水银柱产生的压强+封闭空气的压强,大气压不变的情况下,向上提起一段距离,管口未离开水银面,封闭空气的体积变大,压强变小,同时水银柱的高度h也会适当增加;
(2)因为题目中提出不计玻璃管的重力和浮力,因此,向上的拉力F与水银柱的重力相平衡,而水银柱的高度h变大,所以水银柱的重力变大,力F的大小会变大.
综合上述分析,F会变大、h也会变大,只有选项A符合题意.
故选A.
点评:在本题的分析中,一定要抓住关键,就是大气压的大小与管内水银柱压强和封闭空气的压强相等.明确管内上方有空气而不是真空,是本题最易出错之处.而水银柱高度的大小又决定了水银柱的重力,也就决定了力F的大小.搞清这几个量之间的关系,才能最终做出正确的推理.
分析:(1)在本实验中,玻璃管内水银柱的高度h主要受内外压强差的影响,管内封闭部分气体压强改变,水银柱的高度就会随之改变;
(2)在不计玻璃管的重力和浮力的情况下,力F主要克服的是水银柱的重力,因此,只要水银柱的重力改变,F的大小也就会改变.
解答:(1)因为实验中,玻璃管内封闭了一段空气,因此,大气压=玻璃管中水银柱产生的压强+封闭空气的压强,大气压不变的情况下,向上提起一段距离,管口未离开水银面,封闭空气的体积变大,压强变小,同时水银柱的高度h也会适当增加;
(2)因为题目中提出不计玻璃管的重力和浮力,因此,向上的拉力F与水银柱的重力相平衡,而水银柱的高度h变大,所以水银柱的重力变大,力F的大小会变大.
综合上述分析,F会变大、h也会变大,只有选项A符合题意.
故选A.
点评:在本题的分析中,一定要抓住关键,就是大气压的大小与管内水银柱压强和封闭空气的压强相等.明确管内上方有空气而不是真空,是本题最易出错之处.而水银柱高度的大小又决定了水银柱的重力,也就决定了力F的大小.搞清这几个量之间的关系,才能最终做出正确的推理.
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