3-3水银柱问题

一、液体封闭的静止容器中气体的压强计算 1. 知识要点（1）液体在距液面深度为h处产生的压强：（式中表示液体的密度）。（2）连通器原理：在连通器中，同种液体的同一水平面上的压强相等；例1 如图1、2、3、4玻璃管中都灌有水银，分别求出四种情况下被封闭气体A的压强（设大气压强）练习:1如图所示，粗细均匀的竖直倒置的U型管右端封闭，左端开口插入水银槽中，封闭着两段空气柱1和2。已知h1=15cm，h2=12cm，外界大气压强p0=76cmHg，求空气柱1和2的压强。2. 有一段12cm长汞柱，在均匀玻璃管中封住了一定质量的气体。如图所示。若管中向上将玻璃管放置在一个倾角为30的光滑斜面上。在下滑过程中被封闭气体的压强（设大气压强为P0=76cmHg）为（ ）3.如图所示，两个容器A和B容积不同，内部装有气体，其间用细管相连，管中有一小段水银柱将两部分气体隔开当A中气体温度为tA=27，B中气体温度为tB=7，水银柱恰好在管的中央静止若对两部分气体加热，使它们的温度都升高10，下列说法正确的是（）A.水银柱一定保持不动 B水银柱将向A移动C水银柱将向B移动 D.水银柱移动情况无法判定4.粗细均匀，两端封闭的细长玻璃管中，有一段水银柱将管中气体分为A和B两部分，如图所示，已知两部分气体A和B的体积关系是VB=3VA，将玻璃管温度均升高相同温度的过程中，水银将（）A.水银柱一定保持不动 B水银柱将向A移动 C水银柱将向B移动 D.水银柱移动情况无法判定5.如图所示，两端封闭、粗细均匀的竖直放置的细玻璃管，中间用长为h的水银柱将空气柱分为两部分，两段空气柱长度分别为L1，L2，已知L1L2，如同时对它们均匀加热，使之升高相同的温度，这时出现的情况是（） A.水银柱上升 B水银柱下降 C.水银柱不动 D.无法判定（5题） （6题）6.在一竖直放置的上细下粗的密闭细管内，水银柱将气体隔成A、B两部分，初始温度相同。加热使A、B升高相同温度并达到稳定后，体积变化量为VA、VB，压强变化量为pA、pB，对液面压力的变化量为FA、FB，则（ ）（A）水银柱向上移动了一段距离 （B）VAVB（C）PAPB （D）FAFB7. (2013)如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长=25.0cm的空气柱，中间有一段长为=25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度=40.0cm。已知大气压强为P0=75.0cmHg。现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长度变为=20.0cm。假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离。8.（2011）如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长l1=66cm的水银柱，中间封有长l2=6.6cm的空气柱，上部有长l3=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为Po=76cmHg。如果使玻璃管绕低端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气。9如图，长L100cm，粗细均匀的玻璃管一端封闭。水平放置时，长L050cm的空气柱被水银柱封住，水银柱长h30cm。将玻璃管缓慢地转到开口向下和竖直位置，然后竖直插入水银槽，插入后有h15cm的水银柱进入玻璃管。设整个过程中温度始终保持不变，大气压强p075cmHg。求：（1）插入水银槽后管内气体的压强p；（2）管口距水银槽液面的距离H。10某同学用一端封闭的U形管，研究一定质量封闭气体的压强，如图乙所示，U形管竖直放置，当封闭气柱长为L0时，两侧水银面的高度差为h ，大气压强为P0。求封闭气体的压强（用cmHg作单位）;若L0=20cm，h=8.7cm，该同学用与U形管口径相同的量筒往U形管内继续缓慢注入水银，当再注入13.3cm长水银柱时，右侧水银面恰好与管口相平齐。设环境温度不变，求大气压强是多少cmHg?L0h11.（2012）如图，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0C的水槽中，B的容积是A的3倍。阀门S将A和B两部分隔开。A内为真空，B和C内都充有气体。U形管内左边水银柱比右边的低60mm。打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等。假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。（i）求玻璃泡C中气体的压强（以mmHg为单位）；（ii）将右侧水槽的水从0C加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为60mm，求加热后右侧水槽的水温。12.上端开口、竖直放置的玻璃管，内横截面积为0.10 cm2，管中有一段15 cm长的水银柱将一些空气封闭在管中，如右图所示，此时气体的温度为27.当温度升高到30时，为了使气体体积不变，需要再注入多少克水银？设大气压强为p075 cmHg且不变，水银密度13.6 g/cm3.13.（2015全国卷新课标2）如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上侧与大气相通，下端开口处开关K关闭，A侧空气柱的长度为l=10.0cm，B侧水银面比A侧的高h=3.0cm，现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧的高度差为h1=10.0cm时，将开关K关闭，已知大气压强P0=75.0cmHg。（）求放出部分水银后A侧空气柱的长度（）此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银达到同一高度，求注入水银在管内的长度14.如图87，粗细均匀，两端开口的U型管竖直放置，管的内径很小，水平部分BC 长为14cm ，一空气柱将管内水银分割成左右两段，大气压强相当与高为76cmHg的压强。（1）当空气柱温度为T0=27