题目内容
（9分）如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长l1=66cm的水银柱，中间封有长l2=6．6cm的空气柱，上部有长l3=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为Po=76cmHg。如果使玻璃管绕低端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气。
；
试题分析：设玻璃管开口向上时，空气柱的压强为
①式中
和
分别表示水银柱的密度和重力加速度。玻璃管开口向下时，原来上部的水银会有一部分流出，封闭端会有部分真空，设此时开口端剩下的水银柱长度为X，则
，
②式中
为管内空气柱的压强由玻意耳定律得
③式中h是此时空的气柱的长度，S为玻璃管的截面积，
由①②③式和题给条件得
④从开始转动一周后，设空气柱的压强为
，则
⑤由玻意耳定律得
⑥式中
是此时空气柱的长度由①②③⑤⑥式得
⑦
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；现使活塞缓慢向上移动
，这时气缸和竖直管内的水银面位于同一水平面上，求初始时气缸内气体的压强（以cmHg为单位）．
处固定一个中心开孔的隔板a，在小孔处装有一个只能向下开启的单向阀门b，即只有当上部压强大于下部压强时，阀门开启，c为一质量与摩擦均不计的活塞，开始时隔板以下封闭空气压强为2
(
．现缓慢地将铁砂加在活塞c上，已知铁砂质量为
时，可产生向下的压强为
时，活塞c距缸底高度是多少？
时，缸内各部分气体压强是多少？