【題目】如圖1所示，豎直放置、粗細均勻的玻璃管開口向上，管里一段高為h=15cm的水銀柱封閉一段長為L=14cm的氣體，水銀柱的截面積為S，若將玻璃管按如圖2所示傾斜放置，傾角為θ=37°，重力加速度g=10m/s2，大氣壓強p0=75cmHg，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，求：

①傾斜后氣柱的長度；

②如果將圖2所示的玻璃管以一定的加速度向右加速運動，如果空氣柱的長度又變成L，則加速度a為多大？

【答案】①x=15cm②5m/s2

【解析】

①玻璃管豎直時，管內氣體壓強： P1=75+15=90cmHg

當玻璃管傾斜時，管內氣體壓強：P2=P0+ρghsin37°=84cmHg

氣體發(fā)生等溫變化，則有：P1LS=P2xS

解得：x=15cm

②如果玻璃管向右做加速運動，使管中氣體的長度仍為L，則管內氣體的壓強仍為P1，對水銀柱研究，受力如圖所示，有：

（P1-P0）Scos-Nsin=ma

（P1-P0）Ssin+Ncos=mg

其中m=ρSh

解得：a=0.5g=5m/s2

練習冊系列答案
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【題目】一科研小組利用探測器探測某行星，先后讓探測器在離行星表面高度為、處做圓周運動，探測器上的自動化裝置顯示出在這兩個軌道上運動時的加速度大小分別為，若已知引力常量為，則由以上條件不能求出（ ）

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(1)用20分度游標卡尺測得物體上的遮光條寬度d如乙圖所示，則d＝__________cm；

(2)該小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算得到物體經(jīng)過光電門的速度v，并作出了如圖丙所示的v2－h圖象，其圖象與橫軸的交點為0.25。由此可知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝______________；

(3)若更換動摩擦因數(shù)更小的斜面，重復上述實驗得到v2－h圖象，其圖象的斜率將______________(填“增大”“減小”或“不變”)。

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【題目】如圖所示,小球質量為m，用長為L的輕質細線懸掛在O點，在O點的正下方L/2處有一釘子P，把細線沿水平方向拉直,無初速度地釋放小球,當細線碰到釘子的瞬間，設線沒有斷裂，則下列說法不正確的是( )

A. 小球的角速度突然增大

B. 小球的瞬時線速度突然增大

C. 小球的向心加速度突然增大

D. 小球對懸線的拉力突然增大

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【題目】如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導軌ab、cd豎直放置，導軌間距離為L，電阻不計．在導軌上端并接兩個額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡．整個系統(tǒng)置于勻強磁場中，磁感應強度方向與導軌所在平面垂直．現(xiàn)將一質量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放．金屬棒下落過程中保持水平，且與導軌接觸良好．已知某時刻后兩燈泡保持正常發(fā)光．重力加速度為g.求：

(1)磁感應強度的大小；

(2)燈泡正常發(fā)光時金屬棒的運動速率．

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【題目】如圖所示，甲乙為兩個驗電器。甲不帶電，乙?guī)д娗疑隙藶閹缀醴忾]的空心金屬球（僅在上端開一小孔）。讓帶有絕緣柄的小球 C（尺寸比小孔小先后接觸兩個驗電器的金屬球，觀察驗電器甲的箔片，你將看到的現(xiàn)象為（ ）

A. 讓 C 先接觸乙金屬球的外部，再接觸甲的金屬球，甲的箔片不張開

B. 讓 C 先接觸乙金屬球的外部，再接觸甲的金屬球，甲的箔片將張開

C. 讓 C 先接觸乙金屬球的內部，再接觸甲的金屬球，甲的箔片將張開

D. 讓 C 先接觸乙金屬球的內部，再接觸甲的金屬球，甲的箔片不張開

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【題目】如圖所示，質量為m的小球a、b之間用輕繩相連，小球a通過輕桿固定在左側豎直墻壁上，輕桿與豎直墻壁夾角為30°�，F(xiàn)改變作用在小球b上的外力的大小和方向，輕繩與豎直方向的夾角保持60°不變，則

A. 輕繩上的拉力一定小于mg

B. 外力F的最小值為

C. 輕桿對小球a作用力的方向不變

D. 輕桿對小球a的作用力最小值為mg

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【題目】如圖，木板A靜止在光滑水平面上，其左端與固定臺階相距x．與滑塊B（可視為質點）相連的細線一端固定在O點．水平拉直細線并給B一個豎直向下的初速度，當B到達最低點時，細線恰好被拉斷，B從A右端的上表面水平滑入．A與臺階碰撞無機械能損失，不計空氣阻力．已知A的質量為2m，B的質量為m，A、B之間動摩擦因數(shù)為μ；細線長為L、能承受的最大拉力為B重力的5倍；A足夠長，B不會從A表面滑出；重力加速度為g．

(1)求B的初速度大小v0和細線被拉斷瞬間B的速度大小v1；

(2)A與臺階只發(fā)生一次碰撞，求x滿足的條件；

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A. 繩上的拉力大小為50N

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