【題目】12分)如圖所示,兩端開口、粗細(xì)均勻的足夠長玻璃管插在大水銀槽中,管的上部有一定長度的水銀,兩段空氣柱被封閉在左右兩側(cè)的豎直管中.開啟上部連通左右水銀的閥門A,當(dāng)溫度為300 K平衡時(shí)水銀的位置如圖,其中左側(cè)空氣柱長度L1=50cm,左側(cè)空氣柱底部的水銀面與水銀槽液面高度差為h2=5cm,左右兩側(cè)頂部的水銀面的高度差為h1=5cm,大氣壓為75 cmHg。求:

右管內(nèi)氣柱的長度L2,

關(guān)閉閥門A,當(dāng)溫度升至405 K時(shí),左側(cè)豎直管內(nèi)氣柱的長度L3

【答案】①L2=" 50cm" ②L3=" 60" cm

【解析】

試題左管內(nèi)氣體壓強(qiáng)p1= p0+ h2=" 80cmHg"

右管內(nèi)氣體壓強(qiáng)p2= p+ h1=" 85cmHg"

P2= p0+ h3

得右管內(nèi)外液面高度差為h3= 10cm

L2= L1- h1- h2 + h3=" 50cm"

設(shè)玻璃管橫截面積S,對左側(cè)管內(nèi)氣體:p1=" 80cmHg" , V1=" 50S" , T1= 300K

當(dāng)溫度升至405K 時(shí),設(shè)左側(cè)管內(nèi)水銀面下降了 x cm,則有:

P2=" (80" + x ) cmHg , V2= L3S =" (50" + x )S , T2=" 405K"

根據(jù)P1V1/T1=P2V2/T2,代入數(shù)據(jù)得 x = 10cm

則:左側(cè)豎直管內(nèi)空氣柱長度L3=" 60" cm。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在半徑R=5000km的某星球表面,宇航員做了如下實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.豎直平面內(nèi)的光滑軌道由軌道AB和圓弧軌道BC組成,將質(zhì)量m=0.2kg的小球,從軌道AB上高H處的某點(diǎn)靜止滑下,用力傳感器測出小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力F,改變H的大小,可測出相應(yīng)的F大小,FH的變化關(guān)系如圖乙所示.求:

1)圓軌道的半徑及星球表面的重力加速度.

2)該星球的第一宇宙速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,空間有一豎直向下沿x軸方向的靜電場,電場的場強(qiáng)大小按Ekx分布(x是軸上某點(diǎn)到O點(diǎn)的距離)。x軸上,有一長為L的絕緣細(xì)線連接A、B兩個(gè)小球,兩球質(zhì)量均為mB球帶負(fù)電,帶電荷量為q,A球距O點(diǎn)的距離為L。兩球現(xiàn)處于靜止?fàn)顟B(tài),不計(jì)兩球之間的靜電力作用。

(1)A球的帶電荷量qA;

(2)剪斷細(xì)線后,求B球的最大速度vm。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,A、B兩物體通過跨過光滑滑輪的細(xì)線連在一起,它們均處于靜止?fàn)顟B(tài),有關(guān)兩物體的受力情況正確的是( 

A. A4個(gè)力作用,其中彈力有1個(gè)

B. A4個(gè)力作用,其中彈力有2個(gè)

C. B2個(gè)力作用,其中彈力有2個(gè)

D. B2個(gè)力作用,其中彈力有1個(gè)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中:

(1)以下操作正確的是______________。

A.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將重物用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上

B.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將紙帶連接在小車上并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

C.每次改變小車的質(zhì)量時(shí),不需要重新平衡摩擦力

D.實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先放開小車,后接通電源

(2)為了更直接地反映物體的加速度a與物體質(zhì)量m的關(guān)系,往往用關(guān)系圖象表示出來。如果圖象是通過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線,則說明____________________________________。

(3)如圖是該實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶,打點(diǎn)頻率50 Hz。O點(diǎn)為打出的第一個(gè)點(diǎn),A、B、C、D、E、F、G是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出,OA=17.65 cm、AB=11.81 cm、BC=14.79 cm、CD=17.80 cm、DE=20.81 cm、EF=23.80 cm、FG=26.79 cm,根據(jù)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。物體的加速度是_________m/s2,打F點(diǎn)時(shí)的速度是_______m/s。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,重物質(zhì)量為1kg,動(dòng)滑輪質(zhì)量不計(jì),豎直向上拉動(dòng)細(xì)繩,使重物從靜止開始以5m/s2的加速度上升,則拉力F1s末的瞬時(shí)功率和1s內(nèi)所做的功為(g=10m/s2)( )

A. 37.5W 37.5J

B. 37.5W 12.5J

C. 75W 25J

D. 75W 37.5J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B、C三球質(zhì)量均為m,輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端、另一端與A球相連,A、B間固定一個(gè)輕桿,B、C間由一輕質(zhì)細(xì)線連接。傾角為θ的光滑斜面固定在地面上,彈簧、輕桿與細(xì)線均平行于斜面,開始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。在細(xì)線被燒斷的瞬間,下列說法正確的是(

A. A球的受力情況未變,加速度為零

B. C球的加速度沿斜面向下,大小為g

C. A、B之間桿的拉力大小為

D. A、B兩個(gè)小球的加速度均沿斜面向上,大小均為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,ABCDO都是處于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道,OA處于水平位置。AB是半徑為R2 m1/4圓周軌道,CDO是半徑為r1 m的半圓軌道,最高點(diǎn)O處固定一個(gè)豎直彈性擋板。DCDO軌道的中央點(diǎn)。BC段是水平粗糙軌道,與圓弧形軌道平滑連接。已知BC段水平軌道長L2 m,與小球之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ04。現(xiàn)讓一個(gè)質(zhì)量為m1 kg的小球PA點(diǎn)的正上方距水平線OAH處自由下落。(取g10 m/s2

1)當(dāng)H14 m時(shí),問此球第一次到達(dá)D點(diǎn)對軌道的壓力大小。

2)當(dāng)H14 m時(shí),試通過計(jì)算判斷此球是否會脫離CDO軌道。如果會脫離軌道,求脫離前球在水平軌道經(jīng)過的路程。如果不會脫離軌道,求靜止前球在水平軌道經(jīng)過的路程。

3)為使小球僅僅與彈性板碰撞二次,且小球不會脫離CDO軌道,問H的取值范圍。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某探究實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)為了研究平拋物體的運(yùn)動(dòng),該小組同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究平拋運(yùn)動(dòng).

1)首先采用如圖甲所示的裝置.用小錘擊打彈性金屬片,使A球沿水平方向彈出,同時(shí)B球被松開,自由下落,將觀察到兩球 (選填同時(shí)不同時(shí))落地,改變小錘擊打的力度,即改變A球被彈出時(shí)的速度,仍能觀察到相同的現(xiàn)象,這說明 .(選填所述選項(xiàng)前的字母)

A.平拋運(yùn)動(dòng)的物體在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)

B.平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C.能同時(shí)說明上述選項(xiàng)A、B所述的規(guī)律

2)然后采用如圖乙所示的裝置.兩個(gè)相同的弧形軌道MN,分別用于發(fā)射小鐵球PQ,其中N的末端可看作與光滑的水平板相切,兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D;調(diào)節(jié)電磁鐵CD的高度使AC=BD,從而保證小鐵球PQ在軌道出口處的水平初速度v0相等.現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵CD上,然后切斷電源,使兩小球同時(shí)以相同的初速度v0分別從軌道MN的末端射出.實(shí)驗(yàn)可觀察到的現(xiàn)象應(yīng)是P球?qū)?/span> 擊中Q球(選填不能).僅僅改變弧形軌道M的高度,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),仍能觀察到相同的現(xiàn)象,這說明 .(選填所述選項(xiàng)前的字母)

A.平拋運(yùn)動(dòng)的物體在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)

B.平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C.不能說明上述選項(xiàng)A、B所描述規(guī)律中的任何一條.

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同步練習(xí)冊答案