Question

如图，一带有活塞的气缸通过底部的水平细管与一个上端开口的竖直管相连，气缸与竖直管的横截面面积之比为3：1，初始时，该装置的底部盛有水银；活塞与水银面之间有一定量的气体，气柱高度为l（以cm为单位）；竖直管内的水银面比气缸内的水银面高出3l/8。现使活塞缓慢向上移动11l/32，这时气缸和竖直管内的水银面位于同一水平面上，求初始时气缸内气体的压强（以cmHg为单位）  

Answer 1

【解析】设S为气缸的横截面积，p为活塞处于初始位置时气缸内气体的压强，p₀为大气压强，有

      ①

在活塞上移后，气缸内气体的压强变为p₀，设气体的体积为，由玻意耳定律得

      ②

设气缸内水银面上升，有

    ③

  ④

联立①②③④式，解得

   ⑤

评分参考：①式1分，②③式各2分，④式1分，⑤式2分。