题目内容
【题目】如图所示，粗细均匀的U形管左臂上端封闭，右臂中有一活塞，开始时用手握住活塞，使它与封闭端位于同一高度。U形管内盛有密度为ρ=7.5×102kg/m3的液体，两臂液面处在同一高度，液体上方各封闭有一定质量的理想气体，气柱长都为l0=40cm，气压都为p0=6.0×103Pa。现将活塞由图示的位置缓缓向下移动，直至两臂液面的高度差也为l0。设整个过程两臂中气体的温度保持不变，取g=10m/s2
(1)求最终左右两臂中气体的压强；
(2)求活塞向下移动的距离。
【答案】(1)
Pa，
Pa；(2)44cm
【解析】
(1)设活塞截面积为S，活塞向下移动的距离为d，活塞移动后左臂气体压强为
，右臂气体压强为
，长度为
，对左臂气体由玻意耳定律可得
依题意有
联立代入数据解得
Pa
Pa
(2)对右臂气体由玻意耳定律可得
设活塞向下移动的距离为d，依题意有
联立代入数据解得
d=44cm
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