题目内容
如图所示，在一辆静止的小车上，竖直固定着两端开口、内径均匀的U形管，U形管的竖直部分与水平部分的长度均为l，管内装有水银，两管内水银面距管口均为
．现将U形管的左端封闭，并让小车水平向右做匀加速直线运动，运动过程中U形管两管内水银面的高度差恰好为
．已知重力加速度为g，水银的密度为ρ，大气压强为p0=ρgl，环境温度保持不变，求：
（ⅰ）左管中封闭气体的压强p；
（ⅱ）小车的加速度a．
| l |
| 2 |
| l |
| 4 |
（ⅰ）左管中封闭气体的压强p；
（ⅱ）小车的加速度a．
（ⅰ）以左管中封闭的气体为研究对象，设U形管的横截面积为S，由玻意耳定律得：
p0（
）S=p（
-
）S
解得：p=
；
（ⅱ）以水平管内长为l的水银为研究对象，由牛顿第二定律得：
（pS+ρg?
lS）-（p0S+ρg?
lS）=ρlSa
解得：a=
g
答：
（i）左管中封闭气体的压强p为
；
（ⅱ）小车的加速度a为
g．
p0（
| l |
| 2 |
| l |
| 2 |
| l |
| 8 |
解得：p=
| 4p0 |
| 3 |
（ⅱ）以水平管内长为l的水银为研究对象，由牛顿第二定律得：
（pS+ρg?
| 5 |
| 8 |
| 3 |
| 8 |
解得：a=
| 7 |
| 12 |
答：
（i）左管中封闭气体的压强p为
| 4p0 |
| 3 |
（ⅱ）小车的加速度a为
| 7 |
| 12 |
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