【題目】如圖,一上端開(kāi)口,下端封閉的細(xì)長(zhǎng)玻璃管,下部有長(zhǎng)l1=66cm的水銀柱,中間封有長(zhǎng)l2=6.6cm的空氣柱,上部有長(zhǎng)l3=44cm的水銀柱,此時(shí)水銀面恰好與管口平齊。已知大氣壓強(qiáng)為Po=76cmHg。如果使玻璃管繞低端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)一周,求在開(kāi)口向下和轉(zhuǎn)回到原來(lái)位置時(shí)管中空氣柱的長(zhǎng)度。封入的氣體可視為理想氣體,在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生漏氣。

【答案】在開(kāi)口向下管中空氣柱的長(zhǎng)度為12cm,到原來(lái)位置時(shí)管中空氣柱的長(zhǎng)度是9.2cm

【解析】解:設(shè)玻璃管開(kāi)口向上時(shí),空氣柱壓強(qiáng)為:P1=P0+ρgl3

(式中ρg分別表示水銀的密度和重力加速度.)

玻璃管開(kāi)口向下時(shí),原來(lái)上部的水銀有一部分會(huì)流出,封閉端會(huì)有部分真空.

設(shè)此時(shí)開(kāi)口端剩下的水銀柱長(zhǎng)度為x,則P2=ρgl1,P2+ρgx=P0

P2管內(nèi)空氣柱的壓強(qiáng).)

由玻意耳定律得P1sl2=P2sh

(式中,h是此時(shí)空氣柱的長(zhǎng)度,S為玻璃管的橫截面積.)

①②③式和題給條件得h=12cm ④

從開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)一周后,設(shè)空氣柱的壓強(qiáng)為P3,則P3=P0+ρgx⑤

由玻意耳定律得P1sl2=P3sh′

(式中,h′是此時(shí)空氣柱的長(zhǎng)度.)

①②③⑤⑥h′≈9.2cm

答:在開(kāi)口向下管中空氣柱的長(zhǎng)度為12cm,到原來(lái)位置時(shí)管中空氣柱的長(zhǎng)度是9.2cm

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,某實(shí)驗(yàn)小組將不同數(shù)量的鉤碼分別掛在豎直彈簧下端,進(jìn)行測(cè)量,根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù),利用描點(diǎn)法作出了所掛鉤碼的重力G與彈簧總長(zhǎng)L的關(guān)系圖象,如圖所示.根據(jù)圖象

回答以下問(wèn)題.

(1)彈簧的原長(zhǎng)為________

(2)彈簧的勁度系數(shù)為________

(3)分析圖象,總結(jié)出彈簧彈力F跟彈簧長(zhǎng)度L之間的關(guān)系式為________

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【題目】甲、乙兩人用aObO通過(guò)裝在P樓和Q樓樓頂?shù)亩ɑ,將質(zhì)量為m的物塊由O點(diǎn)沿Oa直線(xiàn)緩慢向上提升,如圖所示。則在物塊由O點(diǎn)沿直線(xiàn)Oa緩慢上升過(guò)程中,以下判斷正確的是( 。

A. aO繩和bO繩中的彈力都逐漸減小

B. aO繩和bO繩中的彈力都逐漸增大

C. aO繩中的彈力一直在增大,bO繩中的彈力先減小后增大

D. aO繩中的彈力先減小后增大,bO繩中的彈力一直在增大

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【題目】由靜止開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)的小球,在第1s末的速度為2m/s,在第2s末的速度為4m/s,在第3s末的速度為6m/s,在第4s末的速度為8m/s,下面有關(guān)小球運(yùn)動(dòng)的描述,正確的是

A.小球做的是勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

B.小球在這4s內(nèi)的的位移是16m

C.小球在第5s末的瞬時(shí)速度是10m/s

D.小球在這4s內(nèi)的平均加速度是2m/s2

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【題目】在做“研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),某同學(xué)得到一條用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶,并在其上取了A、B、CDEF等6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的點(diǎn),本圖中沒(méi)有畫(huà)出)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接的是220V、50Hz的交變電流.他把一把毫米刻度尺放在紙帶上,其零刻度和計(jì)數(shù)點(diǎn)A對(duì)齊.(下述第(2)、(3)、(4)小題結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

(1)該打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為________ s

(2)由以上數(shù)據(jù)計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打C點(diǎn)時(shí),物體的即時(shí)速度vC________m/s;

(3)計(jì)算該物體的加速度a__________m/s2

(4)紙帶上的A點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的物體的即時(shí)速度vA=________m/s;

(5)如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=49Hz,而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道,那么由此引起的系統(tǒng)誤差將使加速度的測(cè)量值比實(shí)際值偏________(填“大”或“小”).

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【題目】如圖所示,C為中間插有電介質(zhì)的電容器,a和b為其兩極板,a板接地;P和Q為兩豎直放置的平行金屬板,在兩板間用絕緣線(xiàn)懸掛一帶電小球;P板與b板用導(dǎo)線(xiàn)相連,Q板接地.開(kāi)始時(shí)懸線(xiàn)靜止在豎直方向,在b板帶電后,懸線(xiàn)偏轉(zhuǎn)了角度α.在以下方法中,能使懸線(xiàn)的偏角α變大的是

A.取出a、b兩極板間的電介質(zhì)

B.換一塊形狀大小相同、介電常數(shù)更大的電介質(zhì)

C.縮小a、b間的距離

D.加大a、b間的距離

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A. 甲車(chē)的加速度比乙車(chē)的加速度大

B. x=0.5m處甲乙兩車(chē)的速度相等

C. x=0.5m處甲乙兩車(chē)相遇

D. x=1.0m處甲乙兩車(chē)相遇

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【題目】下列物理量中屬于矢量的是(

A.速率B.加速度C.路程D.時(shí)刻

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