Question

如圖所示，一端開口，一端封閉的玻璃管，封閉端有一定質(zhì)量的氣體，開口端置于水銀槽中，不計管子的重力和浮力，管內(nèi)外水銀面高度差為h，用豎直向上的力F提著玻璃管緩慢地勻速上升，則在開口端離開水銀槽液面前，管內(nèi)外水銀面高度差h將    ，力F將    ．（填：變大、變小或不變．）

Answer 1

【答案】分析：玻璃管內(nèi)水銀柱的高度h主要受內(nèi)外壓強差的影響，管內(nèi)封閉部分氣體壓強改變，水銀柱的高度就會隨之改變；在不計玻璃管的重力和浮力的情況下，力F主要克服的是水銀柱的重力，因此，只要水銀柱的重力改變，F(xiàn)的大小也就會改變．
解答：解：因為玻璃管內(nèi)封閉了一段空氣，因此，大氣壓=玻璃管中水銀柱產(chǎn)生的壓強+封閉空氣的壓強，大氣壓不變的情況下，向上提起一段距離，管口未離開水銀面，封閉空氣的體積變大，其壓強變小，則管內(nèi)水銀會上升，h也會適當(dāng)增加；
因為題目中不計玻璃管的重力和浮力，因此，向上的拉力F與水銀柱的重力相平衡，而水銀柱的高度h變大，所以水銀柱的重力變大，力F的大小會變大．
綜合上述分析，h會變大，F(xiàn)也會變大．
故答案為：變大、變大
點評：在本題的分析中，一定要抓住關(guān)鍵，就是大氣壓的大小與管內(nèi)水銀柱壓強和封閉空氣的壓強相等．明確管內(nèi)上方有空氣而不是真空，是本題最易出錯之處．而水銀柱高度的大小又決定了水銀柱的重力，也就決定了力F的大�。�搞清這幾個量之間的關(guān)系，才能最終做出正確的推理．