如图所示,甲、乙、丙三根完全相同的玻璃管,一端封闭,管内各用相同长度的一段水银柱封闭了质量相等的空气,甲管竖直向下做自由落体运动,乙管竖直向上做加速度为g的匀加速运动

发布时间:2020-08-13 19:57:41

如图所示,甲、乙、丙三根完全相同的玻璃管,一端封闭,管内各用相同长度的一段水银柱封闭了质量相等的空气,甲管竖直向下做自由落体运动,乙管竖直向上做加速度为g的匀加速运动,丙管沿倾角为45°的光滑斜面下滑,若空气温度始终不变,当水银柱相对管壁静止时,甲、乙、丙三管内的空气柱长度l甲、l乙、l丙的关系为

A.l乙=l丙=l甲B.l乙<l丙<l甲C.l乙>l丙>l甲D.l乙<l丙=l甲

网友回答

D解析以水银柱为研究对象,甲受力如图4甲所示,产生向下a=g的加速度,p0S+mg-p甲S=ma=mg,所以p甲=p0.
乙受力如图4乙所示,产生竖直向上a=g的加速度,p乙S-mg-p0S=ma=mg,p乙S=2mg+p0S
=2ρShg+p0S,p乙=2ρgh+p0.

图4
丙受力如图4丙所示,产生沿斜面向下的加速度a=gsin45°,沿斜面方向有p0S-p丙S+mgsinθ
=ma=mgsinθ,p丙=p0.
同质量气体,分子数目相同,温度相同,分子平均动能相等,压强大的只可能分子密集程度大,体积小,所以V乙<V丙=V甲,故l乙<l丙=l甲
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