Question

一端開口、一端封閉的玻璃管，開口向下插入水銀槽中，不計玻璃管的重力和浮力，用豎直向上的力F提著保持平衡，此時管內外水銀面高度差為h（如圖所示）．如果將玻璃管向上提起一段距離，待穩定后，此時的F和h與剛才相比（ ）

A．F會增大、h也增大
B．F會增大、h卻不變
C．F會不變、h卻增大
D．F會不變、h也不變

Answer 1

【答案】分析：（1）在本實驗中，玻璃管內水銀柱的高度h主要受內外壓強差的影響，管內封閉部分氣體壓強改變，水銀柱的高度就會隨之改變；
（2）在不計玻璃管的重力和浮力的情況下，力F主要克服的是水銀柱的重力，因此，只要水銀柱的重力改變，F的大小也就會改變．
解答：解：（1）因為實驗中，玻璃管內封閉了一段空氣，因此，大氣壓=玻璃管中水銀柱產生的壓強+封閉空氣的壓強，大氣壓不變的情況下，向上提起一段距離，管口未離開水銀面，封閉空氣的體積變大，壓強變小，同時水銀柱的高度h也會適當增加；
（2）因為題目中提出不計玻璃管的重力和浮力，因此，向上的拉力F與水銀柱的重力相平衡，而水銀柱的高度h變大，所以水銀柱的重力變大，力F的大小會變大．
綜合上述分析，F會變大、h也會變大，只有選項A符合題意．
故選A．
點評：在本題的分析中，一定要抓住關鍵，就是大氣壓的大小與管內水銀柱壓強和封閉空氣的壓強相等．明確管內上方有空氣而不是真空，是本題最易出錯之處．而水銀柱高度的大小又決定了水銀柱的重力，也就決定了力F的大小．搞清這幾個量之間的關系，才能最終做出正確的推理．