如图.竖直放置的U形管.左管上端封闭.右管上端开口.管内有a.b两段水银柱.将A.B两段空气柱封在管内.若空气柱A的压强为60cmHg.水银柱b的两个水银面的高度差为5cm.大气压强为75cmHg.则水银柱a的长度为( )A．5cmB．10cmC．15cmD．20cm 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

2．

如图，竖直放置的U形管，左管上端封闭，右管上端开口，管内有a、b两段水银柱，将A、B两段空气柱封在管内，若空气柱A的压强为60cmHg，水银柱b的两个水银面的高度差为5cm，大气压强为75cmHg，则水银柱a的长度为（　　）

A．

5cm

B．

10cm

C．

15cm

D．

20cm

分析对于b液体，两侧等高的位置的压强相等；对水银柱a，根据平衡条件得到a、b气体压强的大小关系；最后在b水银柱中与右侧液面等高的位置取一个水银薄片，根据平衡条件列式后联立求解．

解答解：水银柱a平衡，故：P_A+ρgh_a=P_B；
在b水银柱中与右侧液面等高的位置取一个水银薄片，根据平衡条件，有：P_B+ρgh_b=P₀；
联立得：P_A+ρgh_a+ρgh_b=P₀；
其中：h_b=5cm；
代入数据，有：h_a=10cm；
故选：B

点评平衡状态下气体压强的求法：
（1）液片法：选取假想的液体薄片（自身重力不计）为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等方程，求得气体的压强．
（2）力平衡法：选取与气体接触的液柱（或活塞）为研究对象进行受力分析，得到液柱（或活塞）的受力平衡方程，求得气体的压强．
（3）等压面法：在连通器中，同一种液体（中间不间断）同一深度处压强相等．

练习册系列答案

相关题目

12．

如图，内壁光滑的两气缸高均为H，横截面积S_左=2S_右，左缸上端封闭，右缸上端与大气连通，两缸下部由体积不计的细管连通，除左缸顶部导热外，两气缸其余部分均绝热．M、N为两个不计厚度、不计质量的绝热活塞，M上方和两活塞下方分别封有密闭气体A和B．起初两活塞静止，两部分密闭气体的温度与外界相同，均为7°C，活塞M距缸顶$\frac{1}{4}$H，活塞N距缸顶$\frac{1}{2}$H．外界大气压为p₀，现通过电阻丝缓慢加热密闭气体B，当活塞N恰好升至顶部时，求：
（1）此时M上方的密闭气体A的压强；
（2）此时活塞下方密闭气体B的温度；
（3）继续缓慢加热，使活塞M上升，求它上升$\frac{1}{16}$H时活塞下方气体B的温度．

13．

如图为某小球做平抛运动时，用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景方格的边长为5cm，g=10m/s²，则
（1）小球平抛的初速度v_o=1.5m/s
（2）闪光频率f=10Hz
（3）小球过A点的速率v_A=1.0m/s
（4）抛出点在A点左侧15cm，上侧5cm．

10．

如图所示，A、B为两个完全相同的导热气缸，内壁光滑，长均为30cm，截面积为20cm²，C是一质量和厚度均可忽略的活塞，D为阀门，开始时阀门关闭，C位于A气缸的最右端．A内有一个大气压的氢气，B内有2个大气压的氧气，阀门打开后，活塞C向左移动，最后达到平衡．设氢气、氧气均为理想气体，连接管道的体积可忽略不计，一个大气压强值p₀=1.0×10⁵Pa．求：
（i）活塞C移动的距离及平衡后A中气体的压强；
（ii）若要使活塞C重新回到原来位置，则需对A气缸加热到多少摄氏度？（假设变化前两缸温度为300K，取0℃为273K，B缸气体温度保持不变）

17．

如图所示，导热气缸内用两个活塞封闭两段质量、长度相同的气柱A、B，活塞可以在气缸内无摩擦地移动，活塞的厚度不计，截面积为S，每段气柱的长度均为L，大气压强恒为p₀，温度为T₀．
（1）在活塞M缓慢推到虚线PQ（PQ为气柱A的中点位置）位置时，若推力F做功为W，则A部分气体对活塞N做功为多少？
（2）若要保持N板不动，需要将B部分的气体温度持续升高到多少？

7．

如图所示，质量之比m_A：m_B=3：2的两物体A、B，原来静止在平板上小车C上，地面光滑．现同时对A、B两物体施加等大反向的水平恒力F₁、F₂使A、B同时由静止开始运动，下列正确的说法是（　　）

	A．	仅当A、B与平板车上表面间的动摩擦因素之比为μ_A：μ_B=2：3时，A、B、C组成系统的动量才守恒
	B．	无论A、B与平板车上表面间的动摩擦因素是否相同，A、B、C组成系统的动量都守恒
	C．	因为F₁、F₂等大反向，故A、B组成的系统的机械能守恒
	D．	若A、B与小车C上表面间的动摩擦因素相同，则C与B的运动方向相同