题目内容
如图所示，粗细均匀的玻璃细管上端封闭，下端开口，竖直插在大而深的水银槽中，管内封闭有一定质量的空气，玻璃细管足够长，管内气柱长4 cm，管内外水银面高度差为10 cm。现将玻璃管沿竖直方向缓慢移动. （大气压强相当于75cmHg）求：
①若要使管内外水银面恰好相平，此时管内气柱的长度；
②若要使管内外水银面高度差为15 cm，玻璃管又应如何移动多少距离。
①若要使管内外水银面恰好相平，此时管内气柱的长度；
②若要使管内外水银面高度差为15 cm，玻璃管又应如何移动多少距离。
①3.5 cm ②5.33cm或26.11cm
试题分析：① 玻璃管内的空气作等温变化，管内外水银面恰好相平时，根据玻意耳定律：
( p0 – rgH1 ) S l1 = p0 S l2 （2分）
解得：
（2分）②(a)若管内水银面较高，管内气柱长l3，根据玻意耳定律：
( p0 – rgH1 ) Sl1 =" (" p0 – rgH3) Sl3 （1分）
解得：
（1分）玻璃管上移的距离：x2 = H3+l3 – ( l1 + H1 )="15+4.33-(4+10)=5.33" cm（1分）
(b)若管外水银面较高，管内气柱长l4，根据玻意耳定律有：
( p0 – rgH1 ) Sl1 =" (" p0+ rgH4) Sl4 （1分）
解得：
（1分）玻璃管下移的距离：x4 = l1 + H1 +H4-l3 =4+10+15-2.89=26.11cm （1分）
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