Question

粗细均匀，一端开口的直玻璃管水平放置时，被一段水银柱封闭的空气柱长20厘米；若管开口向上竖立时，空气柱长18厘米．现若使管口竖直向上作自由下落，稳定时，则（　　）

A．管内空气柱小于18厘米

B．管内空气柱等于20厘米

C．管内空气柱大于20厘米

D．管内空气柱等于18厘米

Answer 1

分析：若使管口竖直向上作自由下落，稳定时水银和试管的重力全部提供做自由落体运动的加速度，玻璃管内的水银柱产生的压强差为0，此时气体的压强等于大气压．

解答：解：玻璃管水平放置时，被一段水银柱封闭的空气柱的压强等于大气压；若使管口竖直向上作自由下落，稳定时水银和试管的重力全部提供做自由落体运动的加速度，使用水银柱产生的压强差为0，此时气体的压强等于大气压．两种情况下的气体的温度、压强均相等，所以两种情况下的气体的体积也一定相等．空气柱长还是20厘米；所以B选项正确．
故选：B

点评：玻璃管作自由下落时，稳定后水银和试管的重力全部提供做自由落体运动的加速度，不论玻璃管的开口向上还是向下，玻璃管内的水银柱产生的压强差为0．这是解题的关键．