Question

有一段12cm長的汞柱，在均勻玻璃管中封住一定質量的氣體，若開口向上將玻璃管放置在傾角為的光滑斜面上(如圖所示)，在下滑過程中被封閉氣體的壓強為(大氣壓強p₀＝76cmHg)

[　　]

A．76cmHg

B．82cmHg

C．88cmHg

D．70cmHg

Answer 1

答案：A
解析：

水銀柱所處的狀態(tài)不是平衡狀態(tài)，因此不能用平衡條件來處理．對水銀柱的受力分析如圖所示，對玻璃管和水銀柱組成的系統(tǒng)，由牛頓第二定律得 　　(M＋m)sinθ＝(M＋m)a， 　　加速度為a＝gsinθ 　　對水銀柱由牛頓第二定律得： 　　p0S＋mgsinθ－pS＝ma 　　故p＝p0 　　選項A正確．    【評析】     (1)求氣體壓強之關鍵是分清容器是平衡狀態(tài)還是加速狀態(tài)，進而選擇研究對象(整體或隔離)，進行受力分析，列對應的狀態(tài)方程．若是平衡則列F合＝0；若是加速，則列F合＝ma，在確定研究對象時，要注意整體法和隔離法交替使用． 　　(2)對于物體作加速運動的物理意義(或等效交換)較熟悉的同學，根據題中情況很快可領悟到，水銀的重力正好作為使之沿斜面加速向下需要的力，已不會再對下方的空氣產生壓力，立即可選出p＝p0＝76cmHg的結果．