题目内容

1.如图所示,一端封闭的玻璃管,开口向下插入水银槽中,上端封闭一定量的气体.用弹簧测力计拉着玻璃管,此时管内外水银面高度差为h1,弹簧测力计示数为F1.若周围环境温度升高,待稳定后管内外水银面高度差为h2,弹簧测力计示数为F2,则(  )
A.h2>h1,F2<F1B.h2<h1,F2<F1C.h2<h1,F2>F1D.h2>h1,F2>F1

分析 由理想气体状态方程可知在温度的变化下空气柱的长度变化;由受力分析可知水银柱的长度变化;在不计玻璃管的重力和浮力的情况下,拉力F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 解:若环境温度升高,则内部气体的温度也随之升高,假设体积不变,则压强将变大,故液面一定会下降;以保持新的平衡;故h1一定会减小;故h2<h1
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变小,所以水银柱的重力变小,拉力F的大小会变小.
故选:B.

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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