题目内容

图中竖直圆筒是固定不动的,粗筒横截面积是细筒的4倍,细筒足够长,粗筒中A、B两轻质活塞间封有空气,气柱长L=20cm.活塞A上方的水银深H=10cm,两活塞与筒壁间的摩擦不计,用外力向上托住活塞B,使之处于平衡状态,水银面与粗筒上端相平.现使活塞B缓慢上移,直到水银的一半被推入细筒中,求此时气体的压强.大气压强p0相当于75cm高的水银柱产生的压强.
分析:被封闭气体的压强等于大气压加A活塞上方的水银柱产生的压强,大气压不变,气体压强的变化可从水银柱的高度变化上来解答.
解答:解:使活塞B缓慢上移,当水银的一半被推入细筒中时,粗铜内的水银柱高5cm,因粗筒横截面积是细筒的4倍,所以进入细桶内的水银柱高为20cm,水银柱的总高度为H′=25cm,所以此时气体的压强为P2=P0+ρgH′=100cmHg.
答:此时气体的压强为100cmHg.
点评:解答该题的关键是分析水银柱高度的变化,要熟练的掌握被封闭气体的压强大小的计算方法.
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