一端开口的粗细均匀的细玻璃管长30cm，管内有一段5cm长的水银柱，当玻璃管开口向上竖直放置时，管内水银上表面离管口2.5cm，如图所示，将管在竖直平面慢慢地沿

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一端开口的粗细均匀的细玻璃管长30cm，管内有一段5cm长的水银柱，当玻璃管开口向上竖直放置时，管内水银上表面离管口2.5cm，如图所示，将管在竖直平面慢慢地沿逆时针方向转动，已知大气压强为75cmHg．

问：
(1)转到水平位置时，管内空气柱长度是多少?
(2)转到什么位置时，水银恰好不致流出管口?
（角度可用反三角函数表示）

答案

（1） 24cm
（2）管从水平位置继续向下转过arcsin0.6角时，水银恰不流出管口

解析

(1)以管内封闭的空气柱为研究对象,在竖直位置时，

=(75+5)cmHg

=(30-5-2.5)cm气柱长
在水平位置时，

=75cmHg
根据玻意耳定律：

得

=24cm气柱长
(2)从(1)数据可知，管在水平位置时，水银不会流出．设管从水平位置继续向下转过

角时，水银恰不流出管口
则此时空气压强

，

=(30-5)cm气柱长，
根据玻意耳定律

，
80×22.5=(75-5sin

)×25
sin

=0.6，

=arcsin0.6

举一反三

细长的截面均匀的U形玻璃管，两端都开口，管内有两段水银柱封闭着一段空气柱，若气体温度是27℃时，空气柱在U形管的左侧，A、B两点之间，长为15cm，如图所示（图中标注长度的单位是cm）。若保持气体的温度不变，从左侧开口处缓慢地再注入25cm长的水银柱，管内的空气柱长为多少？为了使这段空气柱长度恢复到15cm，且回到A、B两点之间。可以向U形管内再注入一些水银，且改变气体的温度。求从左右哪一侧注入多长的水银柱？气体的温度变为多少？大气压强相当于75cm水银柱产生的压强。

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一端封闭的圆筒，由两个截面积相同的活塞A和 B隔成两部分空间，各封闭着一定量的气体，活塞A和B跟圆筒紧密接触，表面光滑而不漏气，中心用一根轻弹簧相连接，活塞B的质量是20kg，当圆筒开口向上直立放置时，弹簧恰好没有形变，长为25.5cm，活塞B与圆筒底相距20cm。当圆筒水平放置时，活塞B与圆筒底相距26cm，活塞A、B间相距27.5cm，如图所示。假设大气对活塞A的压力为1000N，气体的温度不变，g取10m/

。试求：活塞A的质量。

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光发电机是利用光能作动力直接把光能转变为机械动力输出的装置，其核心装置是化学反应室，室内装有一种特殊的化合物，有光照射时，能接受光能发生化学反应，在无光作用时又发生逆反应，如此循环往复从而带动活塞的往复运动，试回答：
(1)在下列各种化合物中能作为上述特殊化合物的是

A．O₂

B．NO₂

C．N₂

D．CO₂

(2)写出该特殊化合物在密封室中的化学反应方程式________；
(3)简单分析密封室活塞被驱动的原因．________

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如下图所示，粗细均匀的长直玻璃管被轻绳倒挂于倾角为θ的斜面上，管内有一段长为h的水银柱(其密度为ρ)封闭着一段空气柱．求在下列情况下，被封闭气体的压强为多少(式中各物理量单位均为国际单位制单位)？
(1)玻璃管静止不动；
(2)剪断细绳后，玻璃管沿斜面保持平稳加速下降过程(知管与斜面间动摩擦因数为μ，且μ＜tanθ)．

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如图为装有食品的密封包装袋在不同物理环境下的两张照片，甲摄于压强为P₀、气温为18℃的环境下，乙摄于压强为0.9P₀、气温为10℃的环境下，其中P₀为标准大气压，下列说法中正确的是（　）

A．甲图包装袋内气体的压强小于乙图中袋内气体压强

B．乙图包装袋内气体的压强小于甲图中袋内气体压强

C．图中包装袋鼓起越厉害，袋内单位体积的气体分子数越多

D．图中包装袋鼓起越厉害，袋内气体分子的平均动能越大

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