Question

【題目】圖中豎直圓筒是固定不動的，粗筒橫截面積是細(xì)筒的4倍，細(xì)筒足夠長。粗筒中A、B兩輕質(zhì)活塞間封有空氣，氣柱長L=20 cm．活塞A上方的水銀深H=10 cm，兩活塞與筒壁間的摩擦不計。用外力向上托住活塞B，使之處于平衡狀態(tài)，水銀面與粗筒上端相平�，F(xiàn)使活塞B緩慢上移，直至水銀的一半被推以入細(xì)筒中，求活塞B上移的距離。設(shè)在整個過程中氣柱的溫度不變，大氣壓強(qiáng)p0相當(dāng)于75 cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。

Answer 1

【答案】d=8cm

【解析】

試題分析：設(shè)氣體初態(tài)的壓強(qiáng)為P1，氣體末態(tài)的壓強(qiáng)為P2，

則有P1=P0+H

設(shè)S為促圓筒的橫截面積，氣體初態(tài)的體積為V1=SL，

P2=P0+H/2+2H= P0+2.5H

設(shè)末態(tài)的氣柱長度為L‘，氣體體積為V2= L‘S

由玻意爾定律得：P1SL=P2SL’

活塞上移的距離為d,

L+H/2-d= L’

帶入數(shù)據(jù)得d=8cm