如图所示，竖直放置、粗细均匀的玻璃管开口向上，管里一段高为h=15cm的水银柱封闭一段长为L=14 cm的气体，水银柱的截面积为S，若将玻璃管按如图2所示倾斜放置，倾角为θ=37°，重力加速度g=10 m/s2，大气压强p0=75cmHg，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，求：
（ⅰ）倾斜后气柱的长度；
（ⅱ）如果将图2所示的玻璃管以一定的加速度向右加速运动，如果空气柱的长度又变成L，则加速度a为多大？
答案
（ⅰ）x=15 cm （ⅱ）5 m/s2
【解析】（ⅰ）玻璃管竖直时，管内气体压强：
P1=75+15=90 cmHg.......................................................................................①
当玻璃管倾斜时，管内气体压强：
P2=P0+ρghsin37°=84cmHg................................................................................②
气体发生等温变化，则有：
P1LS=P2xS..........................................................................................................③
解得：
x=15cm..........................................................................................................④
（ⅱ）如果玻璃管向右做加速运动，使管中气体的长度仍为L，则管内气体的压强仍为P1，对水银柱研究，受力如图所示，有：
（P1–P0）Scos
–Nsin=ma ................................................................................⑤
（P1–P0）Ssin+Ncos=mg................................................................................⑥
其中：
m=ρSh ..................................................................................................⑦
解得：
a=0.5g=5m/s2................................................................................⑧
图线为双曲线，同一气体的两条等温线比较，双曲线顶点离坐标原点远的温度高，即
图线为过原点的直线，同一气体比较，斜率(
大的温度高，即
。
，求出每部分气体压强的变化量△p，并加以比较。
