Question

14．如圖所示，彎成90°的均勻細玻璃管，上端封閉有部分理想氣體，有開口的一端呈水平狀態(tài)，管內水銀柱l₁=l₂=10cm，靜止時彎管內Q點壓強為p₁，當此管向右做勻加速運動時，Q點壓強為p₂，設當時大氣壓強為p₀，則（　　）

• A． p₁=p₂=p₀
• B． p₁＜p₀，p₂＞p₀
• C． p₁=p₀，p₂＞p₀
• D． p₂＞p₁＞p₀

Answer 1

分析 對管內水銀柱進行分析，結合理想氣體狀態(tài)方程和牛頓第二定律，判斷出Q點壓強的大小變化情況即可．

解答 解：設上端封閉的理想氣體在靜止時壓強為p₃，管內氣體長度為l，管的橫截面積為S
靜止時彎管內Q點壓強為p₁，則對水平方向的水銀柱分析，由平衡條件有p₁S=p₀S，可得p₁=p₀；
豎直方向p₁=p₃+ρgl₁
當此管向右做勻加速運動時，水平方向有p₂S-p₀S=ma
其中m=ρS（l₂-△l）
豎直方向有：p₂=p₄+ρg（l₁+△l）
對于上端封閉的理想氣體，由玻意耳定律有：p₃Sl=p₄S（l-△l）
則p₂=p₄+ρg（l₁+△l）=$\frac{{p}_{3}l}{l-△l}+ρg（{l}_{1}+△l）$＞p₁=p₃+ρgl₁
故p₂＞p₀；C正確；
故選：C．

點評 本題考查理想氣體狀態(tài)方程和牛頓第二定律，解題的關鍵是分析清楚氣體變化的過程，確定氣體的狀態(tài)，分析狀態(tài)參量，利用對應的氣體狀態(tài)方程進行求解．