内径均匀截面积为5cm2的U形管，右侧封闭，左侧有一个质量可忽略的可在管中无摩擦滑动的活塞，管中水银柱的高度差为6cm，
内径均匀截面积为5cm2的U形管，右侧封闭，左侧有一个质量可忽略的可在管中无摩擦滑动的活塞，管中水银柱的高度差为6cm，封闭的两段气体均为11cm，活塞上下的压强均为76cmHg．今用力缓慢地向上提活塞，使两管中水银面相平．（76cmHg相当于1.013×105Pa）求：（1）活塞在A管中向上移动的距离是多少？
（2）这时力F应为多大？
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解题思路：（1）两部分封闭气体的温度与环境温度保持相等，气体都作等温变化．先对B端气体研究，根据玻意耳定律求出活塞上移后的压强．水银面相平时，两部分气体的压强相等，再研究A端气体，求出活塞上移后的长度，根据几何关系求解活塞向上移动的距离．
（1）以B为研究对象：
初态：PB=70cmHg，LB=11cm
末态：PB′=？，LB′=14cm
应用玻-马定律得：PB LBS=PB′LB′S
得PB′=55cmHg
以A为研究对象：
初态：PA=76cmHgLA=11cm
末态：PA′=55cmHgLA′=？
应用玻-马定律得：PA LAS=PA′LA′S
解得：LA′=15.2cm，
活塞向上移动的距离是△L=LA′-LA+[1/2]h，
代入数据解得：△L=7.2cm；
（2）由平衡条件得：PA′S+F=P0S，
代入数据解得：F=14.28N；
答：（1）活塞在A管中向上移动的距离是7.2cm．
（2）这时力F应为14.28N．
点评：
本题考点： 理想气体的状态方程．
考点点评： 本题考查了玻意耳定律，关键要抓住两部分气体之间相关联的条件，运用玻意耳定律解答．
1年前
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