Question

如圖所示，豎直放置的彎曲管a管封閉，d管開(kāi)口，b、c管連接處有一關(guān)閉的閥門K．液體將兩段空氣封閉在管內(nèi)，管內(nèi)各液面間高度差是h₃＞h₁＞h₂，且h₃＜2h₂．現(xiàn)將閥門K打開(kāi)，與大氣相通，則會(huì)出現(xiàn)的情況為（　　）

A、h₁、h₂和h₃均為零

B、h₁減小，h₂和h₃均為零

C、h₁增大，h₂和h₃均為零

D、h₁增大，h₃為零，h₂不為零

Answer 1

分析：抓住打開(kāi)閥門前后各部分封閉氣體壓強(qiáng)的變化，靈活運(yùn)用已知條件：h₃＞h₁＞h₂．

解答：解：d管開(kāi)口與空氣連通，則其壓強(qiáng)為一個(gè)大氣壓，可以判斷a管及b、c管內(nèi)氣體壓力小于一個(gè)大氣壓．
打開(kāi)閥門K，由b、c管處與大氣相通，則壓強(qiáng)會(huì)變?yōu)橐粋�(gè)大氣壓，又P_c=P₀-ρgh₃，
由此判斷，一定有：h₃=0； 說(shuō)明閥門K打開(kāi)后，bc部分氣體壓強(qiáng)從小于P₀變成等于大氣壓強(qiáng) P₀，b、c的壓強(qiáng)增大了，
假設(shè)h₁不變，則a部分氣體氣體要縮小，水銀柱h₁要上升，所以h₁增大，所以AB錯(cuò)誤；
由于 h₃＞h₁＞h₂，即 h₃+h₁＞2h₂（1），
若 h₂=0，則必要滿足以下關(guān)系：h2-

h3

2

=

h1

2

即：h₃+h₁=2h₂，與（1）式矛盾，
故 h₂不能等于0，所以C錯(cuò)誤，D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng)：解決本題有兩個(gè)結(jié)論可以直接應(yīng)用①同一氣體的壓強(qiáng)處處相等 ②同一液體內(nèi)部不同點(diǎn)間的壓強(qiáng)差由高度差決定．