Question

如圖所示，兩根同樣的薄壁玻璃管A、B，管內分別有一段長為h₁、h₂的水銀柱（h₁＜h₂），懸掛在彈簧秤下，開口向下倒插在水銀槽中（管口與水銀槽底不接觸，且玻璃管中封閉有少量氣體），此時兩彈簧秤的讀數分別為F₁和F₂，則關于F₁、F₂的大小情況說法正確的是（　　）

A．F₁=F₂

B．若溫度升高，但兩彈簧秤的讀數都不變

C．F₁＜F₂

D．若外界大氣壓強增大，但兩彈簧秤的讀數都不變

Answer 1

分析：對AB兩玻璃管受力分析，根據平衡條件列出式子，根據條件的變化，即可分析各選項的正誤．

解答：解：A、C、玻璃管A、B完全一樣，因是薄壁，忽略水銀對其的浮力及其重力，分別對兩個玻璃管進行受力分析有
對A：彈簧的彈力F₁，內部氣體向上的壓力P_AS，大氣壓向下的壓力P₀S，由平衡條件有：F₁+P_AS=P₀S
對B：彈簧的彈力F₂，內部氣體向上的壓力P_BS，大氣壓向下的壓力P₀S，由平衡條件有：F₂+P_BS=P₀S
因h₁＜h₂，所以P_A＞P_B，可得F₁＜F₂，所以選項A錯誤，C正確．
B、D、溫度升高，被封閉的氣體體積增大，壓強減小；若外界大氣壓強增大，被封閉的氣體壓強也變大；由以上兩個式子可知，示數都會發生變化．所以BD錯誤．
故選：C

點評：該題實際上是考查了被封閉氣體的壓強，通過受力平衡的方式進行考查，方式較為靈活，是一道好題．該題還可理解為，彈簧的示數就等于進入玻璃管的水銀的重力，這樣解答會更方便．