竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1＝18.0 cm和l2＝12.0 cm，左边气体的压强为12.0 cmHg。现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求U形 图8－1－12

　　管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中，气体温度不变。

　　解析　设U形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为p1和p2。U形管水平放置时，两边气体压强相等，设为p，此时原左、右两边气柱长度分别变为l1′和l2′。由力的平衡条件有

　　p1＝p2＋ρg(l1－l2)①

　　式中ρ为水银密度，g为重力加速度大小。

　　由玻意耳定律有

　　p1l1＝pl1′②

　　p2l2＝pl2′③

　　两边气柱长度的变化量大小相等

　　l1′－l1＝l2－l2′④

　　由①②③④式和题给条件得

　　l1′＝22.5 cm⑤

　　l2′＝7.5 cm。⑥

　　答案　22.5 cm　7.5 cm

　　[限时45分钟，满分60分]

一、选择题(每小题4分，共40分)