Question

如图所示，在一辆静止的小车上，竖直固定着两端开口、内径均匀的U形管，U形管的竖直部分与水平部分的长度均为l，管内装有水银，两管内水银面距管口均为。现将U形管的左端封闭，并让小车水平向右做匀加速直线运动，运动过程中U形管两管内水银面的高度差恰好为。已知重力加速度为g，水银的密度为ρ，大气压强为p0=ρgl，环境温度保持不变，求

（ⅰ）左管中封闭气体的压强p；

（ⅱ）小车的加速度a。

Answer 1

（ⅰ）以左管中封闭的气体为研究对象，设U形管的横截面积为S，由玻意耳定律

                                            3分

解得                                                    1分

（ⅱ）以水平管内长为l的水银为研究对象，由牛顿运动定律

                             3分

解得     2分