Question

【题目】如图所示，粗细均匀的U形管左端封闭右端开口，一段空气柱将水银分为A、B两部分，水银柱A的长度h1=25cm，位于封闭端的顶部，B部分位于U型管的底部。右管内有一轻活塞，活塞与管壁之间的摩擦不计。活塞自由静止时，玻璃管右侧空气柱的长度L=39cm，左侧空气柱的长度L0=12.5cm，B部分水银两液面的高度差h2=45cm，外界大气压强P0=75cmHg。保持温度不变，将活塞缓慢上提，当A部分的水银柱恰好对U形管的顶部没有压力时，求：

（1）左侧气柱的长度；

（2）活塞移动的距离。

Answer 1

【答案】（1）15cm（2）8.5cm

【解析】

（1）设玻璃管的横截面积为S，对左侧被封闭气体：

初态：

末态：，

由

得：

（2）对右侧被封闭气体：

初态：，

末态：

由

得：

由几何关系可知活塞上升的高度为