问题
选择题
如图8-3-4所示，甲、乙、丙三根完全相同的玻璃管，一端封闭，管内各用相同长度的一段水银柱封闭了质量相等的空气，甲管竖直向下做自由落体运动，乙管竖直向上做加速度为g的匀加速运动，丙管沿倾角为45°的光滑斜面下滑，若空气温度始终不变，当水银柱相对管壁静止时，甲、乙、丙三管内的空气柱长度l甲、l乙、l丙的关系为（ ）
图8-3-4
A．l乙=l丙=l甲
B．l乙＜l丙＜l甲
C．l乙＞l丙＞l甲
D．l乙＜l丙=l甲
答案
答案：D
以水银柱为研究对象，甲受力如图4甲所示，产生向下a=g的加速度，p0S+mg-p甲S=ma=mg,所以p甲=p0.
乙受力如图4乙所示，产生竖直向上a=g的加速度，p乙S-mg-p0S=ma=mg,p乙S=2mg+p0S
=2ρShg+p0S,p乙=2ρgh+p0.
图4
丙受力如图4丙所示，产生沿斜面向下的加速度a=gsin45°,沿斜面方向有p0S-p丙S+mgsinθ
=ma=mgsinθ,p丙=p0.
同质量气体，分子数目相同，温度相同，分子平均动能相等，压强大的只可能分子密集程度大，体积小，所以V乙＜V丙=V甲，故l乙＜l丙=l甲.