Question

很急!一道高一物理题,详细说清理由

如图所示，固定的竖直圆筒由上段细筒和下段粗筒组成，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长，粗筒中A、B两轻质光滑活塞间封有空气，活塞A上方有水银。用外力向上托住活塞B，使之处于静止状态，活塞A上方的水银面与粗筒上端相平，水银深H=10cm，气柱长L=20cm，大气压强p0=75cmHg。现使活塞B缓慢上移，直到水银的一半被推入细筒中，则此时筒内气体的压强为 ，筒内气柱长度为 。

Answer 1

筒内气体的压强为大气压加上汞柱的压强.
水银的一半被推入细筒中时, 粗筒内水银深: H/2 = 5 cm; 粗筒内水银深减少5cm, 相当于细管中水银深从0增加到5*4 = 20 cm (与横截面积成反比)
粗细筒水银总深: 5+20 = 25 cm
此时筒内气体的压强为:P2 = p0 + 25 cmHg = 100 cmHG

初始筒内气体的压强为P1 = 75+10 = 85 cmHg, 体积为V1 = SL = 20S (S为粗筒横截面积, cm^2)
P1V1 = P2V2
85 * 20S = 100 * S*h (h为筒内气柱长度)
h = 85*20/100 = 17 cm

Answer 2

时筒内气体的压强=大气压强+粗筒上的压强+细筒上的压强
粗筒上的压强=一半的水银的质量/粗筒横截面积
细筒上的压强=一半的水银的质量/细筒横截面积
水银的质量=水银的体积*水银的密度
水银的体积=粗筒的横截面积*水银深

设细筒的横截面积为s 水银深H=10cm=0.1m
水银的体积=4s*0.1=0.4s
水银的质量=0.4s*13.6×10^kg/m^3=5440s

粗筒上的压强=2720s/4s=680pa

细筒上的压强=2720s/s=2720pa
以上是个错误的示范，后来发现大气压强对上号

追问

"以上是个错误的示范"呵呵,你真聪明

Answer 3

筒内气体压强还是85cmHg高，水银重量／大筒面积没变。筒内气柱长度也没变，因气体的压强和温度都没变，所以体积没变，横截面没变。