Question

【題目】如圖所示，粗細均勻的U形管左端封閉右端開口，一段空氣柱將水銀分為A、B兩部分，水銀柱A的長度h1=25cm，位于封閉端的頂部，B部分位于U型管的底部。右管內有一輕活塞，活塞與管壁之間的摩擦不計。活塞自由靜止時，玻璃管右側空氣柱的長度L=39cm，左側空氣柱的長度L0=12.5cm，B部分水銀兩液面的高度差h2=45cm，外界大氣壓強P0=75cmHg。保持溫度不變，將活塞緩慢上提，當A部分的水銀柱恰好對U形管的頂部沒有壓力時，求：

（1）左側氣柱的長度；

（2）活塞移動的距離。

Answer 1

【答案】（1）15cm（2）8.5cm

【解析】

（1）設玻璃管的橫截面積為S，對左側被封閉氣體：

初態(tài)：

末態(tài)：，

由

得：

（2）對右側被封閉氣體：

初態(tài)：，

末態(tài)：

由

得：

由幾何關系可知活塞上升的高度為