Question

8．如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U型玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，能使h变大的原因是（　　）

• A． 环境温度降低
• B． 大气压强升高
• C． 沿右管壁抽出水银
• D． U型玻璃管自由下落

Answer 1

分析 开始时水银柱在大气压强和内部空气压强的作用下处于平衡状态，要使两端液面的高度差变大，应改变内部气体与外部大气压强的压强差．

解答 解：以液柱h为研究对象，由受力平衡可知：P=P₀+h，则有：
A、环境温度降低时，大气压强不变，而封闭气体压强降低，重新达平衡后h减小，故A错误；
B、大气压强增大时，液柱将左移使左侧液面上移，故重新平衡后高端的高度差减小，故B错误；
C、沿右管壁抽出水银时，左侧液面下降使左侧气体压强减小，大气压强不变，故重新平衡后，由上式可得h变小，故C错误；
D、U型管自由下落时，液柱失重故对气体没有压力，内外压强相等，而此时左侧气体压强大于P₀，故在自由下落中体积要增大，故液柱右移，高度差h增大，故D正确；
故选：D．

点评 求解封闭气体的压强关键在于找准研究对象，通过分析受力或分析压强得出平衡关系即可求出，注意封闭气体对各个器壁的压强相等．