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    5．如图所示，内径均匀的“U”形玻璃管竖直放置，横截面积S=5cm2，右侧管上端封闭，左侧管上端 开口，内有用细线栓住的活塞．两管中均封入长L=11cm的空气柱A和B，活塞上、下表面处的气体压 强均为P=76cm水银柱产生的压强，这时两管内的水银面的高度差h=6cm．
    ①求此时“U”形玻璃管B端气体的压强P强
    ②现将活塞用细线缓慢地向上拉，使两管内水银面相平，则活塞向上移动的距离h′是多少？

    分析 ①水银面相平时，两部分气体的压强相等，可求出B中气体压强；
    ②由题意，“U”形玻璃管导热性能良好，两部分封闭气体的温度与环境温度保持相等，气体都作等温变化．先对B端气体研究，根据玻意耳定律求出活塞上移后的压强．水银面相平时，两部分气体的压强相等，再研究A端气体，求出活塞上移后的长度，根据几何关系求解活塞向上移动的距离h′

    解答 解：①水银面相平时，两部分气体的压强相等，
    则有P0=PB1+h
    代入数据解得：PB1=70cmg
    ②初态时有：
      压强 pB1=70cmHg，体积 VB1=Ls=11s
    末态时有：${V}_{2}=（L+\frac{h}{2}）s=14s$
    对B中气体根据玻意耳定律得：pB1VB1=pB2VB2；
    带入数据解得：pB2=55cmHg．
    对于A端气体：
    初态：pA1=76cmHg，VA1=Ls=11s
    末态：pA2=pB2=55cmHg，VA2=L′s
    根据玻意耳定律得：pA1VA1=pA2VA2；
    代入数据解得：L′=15.2cm
    故活塞向上移动的距离为 $x=L′-L+\frac{h}{2}=15.2-11+3cm=7.2cm$
    答：①此时“U”形玻璃管B端气体的压强为70cmHg；
    ②此过程中活塞向上移动的距离h′是7.2cm．

    点评 本题考查了玻意耳定律，关键要抓住两部分气体之间相关联的条件．

    练习册系列答案
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    C．只要测出相邻三帧照片上小球的竖直距离，就能判断平抛运动在水平方向的运动特点
    D．只要测出相邻三帧照片上小球的竖直距离，就能判断平抛运动在竖直方向的运动特点

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