Question

如图所示，竖直放置的弯曲管a管封闭，d管开口，b、c管连接处有一关闭的阀门K．液体将两段空气封闭在管内，管内各液面间高度差是h₃＞h₁＞h₂，且h₃＜2h₂．现将阀门K打开，与大气相通，则会出现的情况为（ ）

A．h₁、h₂和h₃均为零
B．h₁减小，h₂和h₃均为零
C．h₁增大，h₂和h₃均为零
D．h₁增大，h₃为零，h₂不为零

Answer 1

【答案】分析：抓住打开阀门前后各部分封闭气体压强的变化，灵活运用已知条件：h₃＞h₁＞h₂．
解答：解：d管开口与空气连通，则其压强为一个大气压，可以判断a管及b、c管内气体压力小于一个大气压．
打开阀门K，由b、c管处与大气相通，则压强会变为一个大气压，又P_c=P-ρgh₃，
由此判断，一定有：h₃=0； 说明阀门K打开后，bc部分气体压强从小于P变成等于大气压强 P，b、c的压强增大了，
假设h₁不变，则a部分气体气体要缩小，水银柱h₁要上升，所以h₁增大，所以AB错误；
由于 h₃＞h₁＞h₂，即 h₃+h₁＞2h₂（1），
若 h₂=0，则必要满足以下关系：即：h₃+h₁=2h₂，与（1）式矛盾，
故 h₂不能等于0，所以C错误，D正确；
故选D．
点评：解决本题有两个结论可以直接应用①同一气体的压强处处相等 ②同一液体内部不同点间的压强差由高度差决定．