Question

左端封闭、右端开口的粗细均匀的U型玻璃管，倒置时如图，其中斜线部分为水银．若此管保持竖直状态做自由落体运动，则与释放前相比（ ）

A．气柱I长度将增大
B．气柱II的压强不变
C．右管中水银面相对玻璃管将上移
D．左管中水银柱A相对玻璃管将上移

Answer 1

【答案】分析：根据图示求出两部分气体的压强；U型管做自由落体运动时，管中水银处于完全失重状态，水银对封闭气体没有压力作用，对封闭气体的压强为零，判断U型管做自由落体运动时，封闭气体的压强如何变化，然后由理想气体的状态方程判断气体体积如何变化，进一步判断水银柱如何移动．
解答：解：由图示可知，气柱Ⅰ的压强P₁=P-h，气柱Ⅱ的压强P₂=P₁+h=P；
当U型管做自由落体运动时，管中水银对气柱不产生压强；
A、气柱Ⅰ的压强P变大，温度T不变，由=C可知，气体体积V减小，气柱长度将减小，
Ⅰ上部水银向下移动，右管中水银面相对玻璃管将上移，故A错误，C正确；
B、U型管自由下落时，气柱Ⅱ的压强P不变，温度T不变，由=C可知，气体体积V不变，
左管中水银柱A相对玻璃管不动，故B正确，D错误；
故选BC．
点评：根据图示求出封闭气体的压强，知道U型管自由下落时水银对气体不产生压强是正确解题的关键，熟练应用理想气体状态方程，即可正确解题．