【題目】如圖甲所示,粗細(xì)均勻、橫截面積為S的足夠長(zhǎng)的導(dǎo)熱細(xì)玻璃管豎直放置,管內(nèi)質(zhì)量為m的水銀柱密封著一定質(zhì)量的理想氣體,當(dāng)環(huán)境溫度為T,大氣壓強(qiáng)為p0時(shí),理想氣體的長(zhǎng)度為l0,現(xiàn)保持溫度不變將玻璃管緩慢水平放置。重力加速度為g,不計(jì)摩擦。求:

①穩(wěn)定后氣柱的長(zhǎng)度

②若將環(huán)境溫度降為T/3,將玻璃管平放于光滑水平桌面上并讓其以加速度a向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(如圖乙所示),求穩(wěn)定后的氣柱長(zhǎng)度。

【答案】(1) (2)

【解析】①初始時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)

水平放置時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)p2=p0

由理想氣體方程可得:

解得

②當(dāng)環(huán)境溫度降為T/3時(shí),有:

其中T1=T,T2=T1/3,l2=l

l3=l/3

當(dāng)玻璃管向左以加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí).有:

(p0-p3)S=m

p3l4=p0l3

解得:

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平軌道上有一輕彈簧左端固定,彈簧處于自然狀態(tài)時(shí),其右端位于P點(diǎn).現(xiàn)用一質(zhì)量m=0.1kg的小物塊 (可視為質(zhì)點(diǎn))將彈簧壓縮后釋放,物塊經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度v0=18m/s,經(jīng)過水平軌道右端Q點(diǎn)后沿半圓軌道的切線進(jìn)入豎直固定的光滑圓軌道,最后物塊經(jīng)軌道最低點(diǎn)A拋出后落到B點(diǎn),已知物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15,R=l=1m,A到B的豎直高度h=1.25m,取g=10m/s2

(1)求物塊到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度大。ūA舾(hào));

(2)求物塊經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)圓軌道對(duì)物塊的壓力;

(3)求物塊水平拋出的位移大。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】打井施工時(shí)要將一質(zhì)量可忽略不計(jì)的堅(jiān)硬底座A送到井底,由于A與井壁間摩擦力很大,工程人員采用了如圖所示的裝置.圖中重錘B質(zhì)量為m,下端連有一勁度系數(shù)為k的輕彈簧,工程人員先將B放置在A上,觀察到A不動(dòng);然后在B上再逐漸疊加壓塊,當(dāng)壓塊質(zhì)量達(dá)到m時(shí),觀察到A開始緩慢下沉?xí)r移去壓塊.將B提升至彈簧下端距井口為H0處,自由釋放B,A被撞擊后下沉的最大距離為h1,以后每次都從距井口H0處自由釋放.已知重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,彈簧始終在彈性限度內(nèi).

(1)求下沉?xí)rA與井壁間的摩擦力大小f和彈簧的最大形變量ΔL;

(2)求撞擊下沉?xí)rA的加速度大小a和彈簧彈性勢(shì)能Ep;

(3)若第n次撞擊后,底座A恰能到達(dá)井底,求井深H.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,質(zhì)量為4kg的小車靜止在光滑水平面上。小車AB段是半徑為0.45m的四分之一光滑圓弧軌道,BC段是長(zhǎng)為2.0m的水平粗糙軌道,兩段軌道相切于B點(diǎn)。一質(zhì)量為0.95kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))靜止在小車右端。質(zhì)量為0.05kg的子彈、以100m/s的水平速度從小物塊右端射入并留在物塊中,已知子彈與小物塊的作用時(shí)間極短。當(dāng)小車固定時(shí),小物塊恰好運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力,重力加速度為10m/s2。

(1)BC段的動(dòng)摩擦因數(shù)和小物塊剛剛通過B點(diǎn)時(shí)對(duì)小車的壓力;

(2)若子彈射入前小車不固定,求小物塊在AB段上升的最大高度。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直放置的1/4圓弧軌道AB與水平軌道BC相切連接。一質(zhì)量為m的小物體由靜止開始從頂端A沿圓弧軌道滑下,最后停止于水平軌道的C處,已知BC=R(R為圓弧軌道半徑),小物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)用力F將該小物體從C處緩慢拉回圓弧軌道的頂端A,拉力F的方向始終與小物體的運(yùn)動(dòng)方向一致。重力加速度為g,下列說法正確的是

A物體從A點(diǎn)下滑到B點(diǎn)的過程中克服摩擦力做功為mgR(1-μ)

B拉力F做的功等于mgR(1+μ)

C物體先后兩次經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)B點(diǎn)的壓力大小之比為3︰1

D物體從B點(diǎn)到C點(diǎn)過程中在BC中點(diǎn)的速度大小等于

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量m1=2kg的物體A沿水平面向質(zhì)量m2=1kg的靜止物體B運(yùn)動(dòng),并發(fā)生彈性正碰。碰撞前當(dāng)它們相距L=4m時(shí),物體A的速度v0=5m/s。它們與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2,重力加速度g10m/s2,AB均可視為質(zhì)點(diǎn)。求碰撞后AB都停止運(yùn)動(dòng)時(shí)它們之間的距離。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用圖甲所示的電路,測(cè)多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì),以及多用電表“×100”擋內(nèi)部電路的總電阻。使用的器材有:

多用電表

電壓表(量程3V,內(nèi)阻幾千歐)

滑動(dòng)變阻器(最大阻值5kΩ)

導(dǎo)線若干

回答下列問題:

(1)將多用電表擋位調(diào)到電阻“×100”擋,再將紅表筆和黑表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,直到指針指在右端的零刻度處。

(2)將圖甲中多用電表的紅表筆和________(“1”“2”)端相連,黑表筆連接另一端。

(3)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)?shù)奈恢,使多用電表的示?shù)和電壓表的示數(shù)如圖乙所示,則測(cè)得的電阻是____Ω,電壓表的示數(shù)是________V。

(4)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,讀取多組電阻R和電壓U,根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù),在坐標(biāo)紙上描繪出圖線如圖丙所示,圖線的斜率和截距分別為kb,則多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)可表示為E=_________,電阻“×100”擋內(nèi)部電路的總電阻可表示為r=_________(用圖線的斜率k和截距b表示)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲以如圖裝置中的滑塊為對(duì)象驗(yàn)證動(dòng)能定理,他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置,另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙、墊塊等需要的東西。當(dāng)滑塊連接上紙帶,用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時(shí),釋放小桶,滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。若你是小組中的一位成員,要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn),則:

實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊(質(zhì)量為M)受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等,實(shí)驗(yàn)時(shí)除了要滿足沙和沙桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量M之外,還需要做的是_____________

②在①的基礎(chǔ)上,某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M。往沙桶中裝入適量的細(xì)沙,用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m。讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng),用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況,在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn),測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1v2(v1<v2)。則對(duì)滑塊,本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為_____________________(用題中的字母表示)。

③由于實(shí)驗(yàn)原理上的原因,上述數(shù)學(xué)表達(dá)式只能是近似成立,那么,此試驗(yàn)中真正成立的等式為________________________(仍用上述題中的字母表示)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為過山車簡(jiǎn)易模型,它由光滑水平軌道和豎直面內(nèi)的光滑圓形軌道組成,Q點(diǎn)為圓形軌道最低點(diǎn),M點(diǎn)為最高點(diǎn),圓形軌道半徑R=0.32 m.水平軌道PN右側(cè)的水平地面上,并排放置兩塊長(zhǎng)木板c、d,兩木板間相互接觸但不粘連,長(zhǎng)木板上表面與水平軌道PN平齊,木板c質(zhì)量m3=2.2 kg,長(zhǎng)L=4 m,木板d質(zhì)量m4=4.4 kg.質(zhì)量m2=3.3 kg的小滑塊b放置在軌道QN上,另一質(zhì)量m1=1.3 kg的小滑塊aP點(diǎn)以水平速度v0向右運(yùn)動(dòng),沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)一周后進(jìn)入水平軌道與小滑塊b發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短且碰撞過程中無機(jī)械能損失.碰后a沿原路返回到M點(diǎn)時(shí),對(duì)軌道壓力恰好為0.已知小滑塊b與兩塊長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ0=0.16,重力加速度g=10 m/s2.

(1)求小滑塊a與小滑塊b碰撞后,ab的速度大小v1v2;

(2)若碰后滑塊b在木板c、d上滑動(dòng)時(shí),木板c、d均靜止不動(dòng),c、d與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ至少多大?(木板c、d與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)

(3)若不計(jì)木板c、d與地面間的摩擦,碰后滑塊b最終恰好沒有離開木板d,求滑塊b在木板c上滑行的時(shí)間及木板d的長(zhǎng)度.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案