(2013•黄冈模拟)两端开口、内表面光滑的U形管处于竖直平面内,如图所示,质量均为m=10kg的活塞A、B在外力作用下
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解题思路:以封闭气体为研究对象,求出气体末状态的压强,应用玻意耳定律求出气体末状态的体积,然后求出活塞的高度即可.

撤去外力后左侧向下的压强为:p=p0+

mg

S1=2.0×105Pa=2p0

右侧向下的压强:p=p0+

mg

S2=1.5×105Pa=1.5p0

故活塞均下降,且左侧活塞降至水平管口,

设右侧降至高为x处,此时封闭气体压强变为p′=1.5p0

对封闭气体,由玻意耳定律可得:

p0(4hS1+hS2)=1.5p0(3hS1+xS2

解得:x=0.5h;

答:左侧活塞的高度为零,右侧活塞的高度为0.5h.

点评:

本题考点: 封闭气体压强;理想气体的状态方程.

考点点评: 分别对两活塞进行受力分析,判断出两活塞各自的末位置情况,应用玻意耳定律即可正确解题.

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