如图所示,当竖直放置的玻璃管向上加速运动时,对液柱受力分析有:
pS-p0S-mg=ma
得p=p0+。
1.若已知大气压强为p0,在图中各装置均处于静止状态,图中液体密度均为ρ,求被封闭气体的压强。
解析:在甲图中,以高为h的液柱为研究对象,
由二力平衡知
p气S=-ρghS+p0S
所以p气=p0-ρgh
在图乙中,以B液面为研究对象,
由平衡方程F上=F下有:
p气S+ρghS=p0S,p气=p0-ρgh
在图丙中,仍以B液面为研究对象,有
p气+ρghsin 60°=pB=p0
所以p气=p0-ρgh
在图丁中,以液面A为研究对象,由二力平衡得
p气S=(p0+ρgh1)S
所以p气=p0+ρgh1。
答案:甲:p0-ρgh 乙:p0-ρgh 丙:p0-ρgh
丁:p0+ρgh1
2.一圆形汽缸静置于地面上,如图所示。汽缸筒的质量为M,活塞的质量为m,活塞的面积为S,大气压强为p0。现将活塞缓慢向上提,求汽缸刚离开地面时汽缸内气体的压强。(忽略汽缸壁与活塞间的摩擦)