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    13．如图所示，截面均匀的U形管左端封闭右端开口，左端被水银封闭了一段长26cm，温度为280K的空气柱，平衡时左右两管水银面高度差为36cm，大气压为76cm Hg．
    （1）空气柱的压强为多少？
    （2）若保持气体温度不变，向右管缓慢补充水银．当空气柱长度变为20cm时，空气柱的压强为多大？此时两管水银面高度差为多少？
    （3）在（2）条件下，停止补充水银，若给左管气体加热，让管内气柱长度恢复到26cm时，管内气体的温度为多少？

    分析 （1）以封闭气体为研究对象，应用玻意耳定律可以求出气体的压强；
    （2）加入水银的过程中气体的稳定不变，由玻意耳定律求出气体的压强和两管水银面高度差；
    （3）在液面上升或下降的过程中，水银的体积保持不变，根据题意求出封闭气体的压强，然后应用理想气体的状态方程求出气体的温度．

    解答 解：（1）根据连通器的原理，封闭气体的压强：p1=（76-36）cmHg=40cmHg，
    （2）对封闭气体：p1=40cmHg，V1=26Scm3，T1=280K，V2=20Scm3，
    由于气体发生等温变化，由玻意耳定律可得：p1V1=p2V2
    所以：p2=52cmHg
    此时两部分水银面的高度差：h1=p0-p2=76-52=24cm
    （3）当管内气柱长度恢复到26cm时，左侧的液面下降6cm，则右侧的液面将上升6cm，所以两侧的液面的高度差减小△h=2×6=12cm；
    此时两侧 液面的高度差：h2=h1-△h=24-12=12cm
    封闭气体的压强p3=（76-12）cmHg=64cmHg 
    由理想气体状态方程可得：$\frac{{p}_{1}{V}_{1}}{{T}_{1}}=\frac{{p}_{2}{V}_{2}}{{T}_{2}}$
    代入数据得：T2=448K
    答：（1）此时左管内气体的压强52cmHg；
    （2）若保持气体温度不变，向右管缓慢补充水银．当空气柱长度变为20cm时，空气柱的压强为52cmHg，此时两管水银面高度差为24cm；
    （3）现给左管的气体加热，管内气柱长度恢复到26cm时左管内气体的温度448K．

    点评 该题中气体经历不同的过程，根据连通器的原理求出封闭气体压强，熟练应用玻意耳定律及查理定律即可正确解题；本题的难点是：气体最终状态的压强．

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    D．A受到摩擦力的最小值为0，最大值为mg

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