问题
填空题
如图A、B是两个横截面积不同的竖直圆筒,其中各有一个活塞,它们距离筒底的高度均为h0=0.2m,质量分别为m1=1kg,m2=2kg,活塞下面盛有温度相同且不变的同种气体,活塞上面为真空,两个圆筒的底部是由细管相连通的.如果在A活塞上面再加放一个质量为m=0.5kg的物体,稳定后两活塞的高度差为______m.
答案
设左、右活塞的面积分别为S1和S2,由于气体处于平衡状态,故两活塞对气体的压强相等,即:
=mg S1 2mg S2
由此得S1=
S21 2
在A活塞上加一质量为m的物块后,左活塞降至气缸底部,所有气体都在右气缸中.在初态,气体的压强为P1=
,体积为V1=3S1h0;mg S1
在末态,设右活塞的高度为h,气体压强为P2=
,体积为V2=2S1h2mg S1
由P1V1=P2V2得:
?3S1h0=P2?2S1hmg S1
解得,h=
h0=0.3m3 2
故答案为:0.3