【解析】(1)注射器可看作圆柱体,由V=SL得:①
(2)装置达到稳定状态后,设气体压强为p,由平衡条件知
p0S+(M+2m)g=pS②
由①②可得:
9.已知地面附近常温下的大气压强p0=1.0 atm,空气密度=1.2 g/m3。一气球自身质量为0.8 g(内部没有气体),为了使气球能升空,需向气球内充某种气体。重力加速度g=10 m/s2。
(1)常温下向该气球缓慢充气,充气稳定后,球内气体密度=0.2 g/m3,求气球刚好能自由悬浮在地面附近时的体积;
(2)给该气球充入此气体后密封,在常温下,气球内气体的压强为p0、体积为1.8 m3,随着气球缓慢上升,当球内气体压强变为0.75 atm时,其体积变为2.2 m3。请通过计算判断该气球是否漏气(温度变化忽略不计)。
【答案】(1)0.8 m3 (2)漏气
【解析】(1)离开地面时气球体积设为V,由平衡知识可知:
解得:V=0.8 m3
(2)对气球内气体由玻意耳定律:V1=1.8 m3 p2=0.75 atm
p0V1=p2V2
解得:V2=2.4 m3,
因2.4 m3>2.2 m3,故气球漏气
10.如图所示,粗细均匀的U形管左端封闭右端开口,一段空气柱将水银分为A、B两部分,水银柱A的长度h1=25 cm,位于封闭端的顶部,B部分位于U形管的底部。右管内有一轻活塞,活塞与管壁之间的摩擦不计。活塞自由静止时底面与左侧空气柱的下端齐平,此时空气柱的长度L0=12.5 cm,B部分水银两液面的高度差h2=45 cm,外界大气压强p0=75 cmHg。保持温度不变,将活塞缓慢上提,当A部分的水银柱恰好对U形管的顶部没有压力时,活塞移动了多少距离?
【答案】9.4 cm