题目

题型：不详难度：来源：

两端开口、内表面光滑的U形管处于竖直平面内，质量均为m=10kg的活塞A、B，在外力作用下静止于左、右两管中的同一高度h处，将管内空气密封，此时管内外空气的压强均为=1.0×Pa。左管和水平管的横截面积，右管的横截面积，水平管的长度为3h，如图所示。现撤去外力，让活塞在管中下降，求两活塞稳定后的高度。（活塞的厚度略大于水平管的直径，管内空气温度不变，g=10m／）

答案

h/2

解析

撤去外力时，左、右活塞对管内空气的压强分别为：

∴两活塞均会下降。
设两活塞都降到水平管口，此时管内空气的压强依玻意耳定律可得
则
可见，左边活塞能降到水平管口，右边活塞只能降到离水平管口的高度为x处，管内空气压强
依玻意耳定律：
解得x=h/2 
最后左边活塞离水平管口的高度为零；右边活塞离水平管口的高度h/2。