Question

左端封閉、右端開口的粗細均勻的U型玻璃管，倒置時如圖，其中斜線部分為水銀．若此管保持豎直狀態做自由落體運動，則與釋放前相比（　　）

A．氣柱I長度將增大

B．氣柱II的壓強不變

C．右管中水銀面相對玻璃管將上移

D．左管中水銀柱A相對玻璃管將上移

Answer 1

分析：根據圖示求出兩部分氣體的壓強；U型管做自由落體運動時，管中水銀處于完全失重狀態，水銀對封閉氣體沒有壓力作用，對封閉氣體的壓強為零，判斷U型管做自由落體運動時，封閉氣體的壓強如何變化，然后由理想氣體的狀態方程判斷氣體體積如何變化，進一步判斷水銀柱如何移動．

解答：解：由圖示可知，氣柱Ⅰ的壓強P₁=P₀-h，氣柱Ⅱ的壓強P₂=P₁+h=P₀；
當U型管做自由落體運動時，管中水銀對氣柱不產生壓強；
A、氣柱Ⅰ的壓強P變大，溫度T不變，由

PV

T

=C可知，氣體體積V減小，氣柱長度將減小，
Ⅰ上部水銀向下移動，右管中水銀面相對玻璃管將上移，故A錯誤，C正確；
B、U型管自由下落時，氣柱Ⅱ的壓強P不變，溫度T不變，由

PV

T

=C可知，氣體體積V不變，
左管中水銀柱A相對玻璃管不動，故B正確，D錯誤；
故選BC．

點評：根據圖示求出封閉氣體的壓強，知道U型管自由下落時水銀對氣體不產生壓強是正確解題的關鍵，熟練應用理想氣體狀態方程，即可正確解題．