Question

12．U型管的右端封闭，左端开口，左侧管内的水银较高（如图）．则下列判断中正确的是（　　）

• A． 当它水平向右加速运动时，右管水银面下降
• B． 当它竖直向上加速运动时，右管水银面下降
• C． 当它绕竖直轴OO′旋转时，右管水银面上升
• D． 当它自由下落时，右管水银面下降

Answer 1

分析 根据题意求出封闭气体的压强，根据玻璃管的运动情况判断封闭气体压强的变化情况，然后应用气体状态方程气体体积的变化情况，然后判断水银面的升降情况．

解答 解：左侧水银面高，设水银面的高度差为h，则封闭气体的压强：p=p₀+h；
A、当它水平向右加速运动时，封闭气体压强不变，气体温度不变，由理想气体状态方程可知，气体体积不变，右管水银面不动，故A错误；
B、当它竖直向上加速运动时，水银柱处于超重状态，所受合力向上，封闭气体压强增大，气体温度不变，由玻意耳定律可知，封闭气体的体积减小，右管水银面上升，故B错误；
C、当它绕竖直轴OO′旋转时，封闭气体压强不变，气体温度不变，由理想气体状态方程可知，气体体积不变，右管水银面不动，故C错误；
D、当玻璃管自由下落时，水银处于完全失重状态，封闭气体压强降低，由玻意耳定律可知，气体体积增大，右管水银面下降，故D正确；
故选：D．

点评 本题考查了判断水银面变化情况，根据题意判断出气体压强如何变化是正确解题的关键，应用气体状态方程即可解题．