如圖所示為一均勻薄壁U形管，左管上端封閉，右管開(kāi)口且足夠長(zhǎng)，管的截面積為S，內(nèi)裝有密度為r 的液體。右管內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞擱在固定卡口上，卡口與左管上端等高，活塞與管壁間無(wú)摩擦且不漏氣。溫度為T0時(shí)，左、右管內(nèi)液面等高，兩管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)度均為L，壓強(qiáng)均為大氣壓強(qiáng)P0，重力加速度為g�，F(xiàn)使左右兩管溫度同時(shí)緩慢升高，在活塞離開(kāi)卡口上升前，左右兩管液面保持不動(dòng)。求：

①右管活塞剛離開(kāi)卡口上升時(shí)，右管封閉氣體的壓強(qiáng)P1；

②溫度升高到T1為多少時(shí)，右管活塞開(kāi)始離開(kāi)卡口上升；

③溫度升高到T2為多少時(shí)，兩管液面高度差為 L。

解 ①活塞剛離開(kāi)卡口時(shí)，對(duì)活塞mg + P0S=P1S得P1 =P0 +   (3分) 

②兩側(cè)氣體體積不變 右管氣體= 得T1=T0(1+ )   (3分)

③左管內(nèi)氣體，V2= S  P2= P0 + +rgL

應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程= 得T2 = (P0 + +rgL)   (3分)

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示為一均勻薄壁U形管，左管上端封閉，右管開(kāi)口且足夠長(zhǎng)，管的橫截面積為S，內(nèi)裝有密度為ρ的液體．右管內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞擱在固定卡口上，卡口與左管上端等高，活塞與管壁間無(wú)摩擦且不漏氣．溫度為
T
 
0
時(shí)，左、右管內(nèi)液面等高，兩管內(nèi)空氣柱（可視為理想氣體）長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，壓強(qiáng)均為大氣壓強(qiáng)
p
 
0
，重力加速度為g，現(xiàn)使左、右兩管溫度同時(shí)緩慢升高，在活塞離開(kāi)卡口上升前，左右兩管液面保持不動(dòng)．求：
①溫度升高到
T
 
1
為多少時(shí)，右管活塞開(kāi)始離開(kāi)卡口上升；
②溫度升高到
T
 
2
為多少時(shí)，兩管液面高度差為L(zhǎng)．

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科目：高中物理 來(lái)源：2014屆貴州省高三第二次月考理科綜合物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示為一均勻薄壁U形管，左管上端封閉，右管開(kāi)口且足夠長(zhǎng)，管的橫截面積為S=1×10-4 m2,內(nèi)裝水銀，右管內(nèi)有一質(zhì)量為m=0.1 kg的活塞擱在固定卡口上，卡口比左管上端高出L=20 cm，活塞與管壁間非常密封且無(wú)摩擦，右管內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的氣體.起初溫度為t0=27 ℃時(shí)，左、右管內(nèi)液面高度相等，且左管內(nèi)充滿水銀，右管內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)為p1=p0=1.0×105 Pa=75 cmHg.現(xiàn)使右管內(nèi)氣體溫度逐漸升高,求：

①溫度升高到多少K時(shí)，右管活塞開(kāi)始離開(kāi)卡口上升？

②溫度升高到多少K時(shí)，活塞上升到離卡口4 cm處？

 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示為一均勻薄壁U形管，左管上端封閉，右管開(kāi) 口且足夠長(zhǎng)，管的橫截面積為S，內(nèi)裝有密度為p的液體.右管 內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞擱在固定卡口上，卡口與左管上端等 高，活塞與管壁間無(wú)摩擦且不漏氣.溫度為T(mén)。時(shí)，左、右管內(nèi)液 面等高，兩管內(nèi)空氣柱（可視為理想氣體)長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，壓強(qiáng)均 為大氣壓強(qiáng)P0，重力加速度為g,現(xiàn)使左、右兩管溫度同時(shí)緩慢 升高，在活塞離開(kāi)卡口上升前，左右兩管液面保持不動(dòng).求：

①溫度升高到T1為多少時(shí)，右管活塞開(kāi)始離開(kāi)卡口上升；

②溫度升高到T2為多少時(shí)，兩管液面高度差為L(zhǎng).

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2012江西重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)盟第一次聯(lián)考）如圖所示為一均勻薄壁U形管，左管上端封閉，右管開(kāi)口且足夠長(zhǎng)，管的截面積為S，內(nèi)裝有密度為r 的液體。右管內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞擱在固定卡口上，卡口與左管上端等高，活塞與管壁間無(wú)摩擦且不漏氣。溫度為T0時(shí)，左、右管內(nèi)液面等高，兩管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)度均為L，壓強(qiáng)均為大氣壓強(qiáng)P0，重力加速度為g�，F(xiàn)使左右兩管溫度同時(shí)緩慢升高，在活塞離開(kāi)卡口上升前，左右兩管液面保持不動(dòng)。求：

①右管活塞剛離開(kāi)卡口上升時(shí)，右管封閉氣體的壓強(qiáng)P1；

②溫度升高到T1為多少時(shí)，右管活塞開(kāi)始離開(kāi)卡口上升；

③溫度升高到T2為多少時(shí)，兩管液面高度差為 L。

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