Question

左端封闭、右端开口的粗细均匀的U型玻璃管，倒置时如图，其中斜线部分为水银．若此管保持竖直状态做自由落体运动，则（ ）

A．气柱I长度将增大
B．气柱II长度不变
C．左管中水银柱A将上移
D．右管中水银面将下降

Answer 1

【答案】分析：U型管做自由落体运动时，管中的水银处于完全失重状态，对气体不产生压强，分析气体压强如何变化，然后根据玻意耳定律分析答题．
解答：解：设大气压强为P，由图示可知，封闭气体压强P_Ⅰ=P-h，P_Ⅱ=P_Ⅰ+h=P，
当U型管做自由落体运动时，水银处于完全失重状态，对封闭气体不产生压强，
封闭气体压强都等于大气压P；
A、气柱I的压强变大，温度不变，由玻意耳定律可知，气体体积变小，气柱长度变小，右管中的水银面上升，故AD错误；
B、Ⅱ部分气体压强不变，温度不变，由理想气体状态方程可知，气体体积不变，气柱长度不变，左管中水银柱A不动，故B正确，C错误；
故选B．
点评：U型管做自由落体运动时，水银处于完全失重状态，对气体不产生压强，分析判断出管中封闭气体压强如何变化，应用玻意耳定律及理想气体状态方程即可正确解题．