【題目】如圖甲所示,豎直放置的左端封閉、右端足夠長且開口的U形均勻玻璃管中用水銀柱封閉一段長為 l0=15cm的空氣柱,兩邊管中水銀柱長度分別為h1=22.5cm、h2=27.5cm,大氣壓強(qiáng)p0=75cmHg。

①試求封閉空氣柱的壓強(qiáng)(用cmHg表示);

②現(xiàn)將U形管緩慢倒轉(zhuǎn)使其開口向下,達(dá)到新的平衡,如圖乙所示,假設(shè)在整個(gè)過程中環(huán)境的溫度不發(fā)生變化,試求新平衡狀態(tài)下空氣柱的長度。

【答案】①80cmHg ②l1=20cm或l2=30cm

【解析】

①以密封氣體為研究對象，密封氣體的壓強(qiáng)等于高度差與大氣壓強(qiáng)的和；

②密封氣體做等溫變化，設(shè)封閉管中仍有水銀，求出狀態(tài)參量，由波意爾定律即可求得。

①p1=p0+(h2-h1) cmHg

代入數(shù)據(jù)得p1=80cmHg

②設(shè)試管的橫截面積為S，倒轉(zhuǎn)后封閉管中仍有水銀，而空氣柱長度增加了x ，如圖所示,

則由玻意耳定律有p1l0S=p2(l0+x)S

而p1= p0+( h2-h1) cmHg

p2= p0-[( h2+x)-(h1-x)] cmHg

代入數(shù)據(jù)得x1=5cm, x2=15cm

由于x1、x2 均小于h1，故倒轉(zhuǎn)后管中仍有水銀，對應(yīng)的空氣柱長度為l1=20cm或l2=30cm

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】在勻強(qiáng)磁場中，一個(gè)原來靜止的原子核，由于衰變放射出某種粒子，衰變過程動(dòng)量守恒，結(jié)果得到一張兩個(gè)相切圓1和2的徑跡照片如圖所示，已知兩個(gè)相切圓半徑分別r1、r2，則下列說法正確的是（ ）

A. 原子核可能發(fā)生衰變，也可能發(fā)生衰變

B. 若衰變方程是，則衰變后新核和粒子圓周運(yùn)動(dòng)周期相同

C. 若衰變方程是，則衰變后新核和粒子的速度大小之比為2：117

D. 若衰變方程是，則r1：r2＝2：117

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】冰球運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)對抗性極強(qiáng)的冰雪體育競技項(xiàng)目。如圖所示，甲、乙兩冰球運(yùn)動(dòng)員為爭搶冰球而合理水平?jīng)_撞，沖撞過程中運(yùn)動(dòng)員手中的冰球桿未與地面接觸。已知甲運(yùn)動(dòng)員的總質(zhì)量為m1=50kg，乙運(yùn)動(dòng)員的總質(zhì)量為m2=60kg，沖撞前兩運(yùn)動(dòng)員速度大小均為v0=4m/s，沖撞結(jié)束，甲被撞回，速度大小為v1=1.4m/s，如果沖撞接觸時(shí)間為0.2s，忽略冰球鞋與冰面間的摩擦。問：

（1）撞后乙的速度v2大小是多少?方向又如何?

（2）沖撞時(shí)兩運(yùn)動(dòng)員相互間的平均作用力多大?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)做“測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)，電源的頻率為50Hz．該同學(xué)選出了一條清晰的紙帶，并根據(jù)紙帶上的點(diǎn)，標(biāo)出了如圖所示的計(jì)數(shù)點(diǎn)，其中兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出，x1=6.99cm，x2=7.62cm，x3=8.27cm，x4=8.89cm，x5=9.55cm，x6=10.20cm．

（1）打下B點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度______ m/s．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（2）小車的加速度是______ m/s2．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電子擴(kuò)束裝置由電子加速器、偏轉(zhuǎn)電場和偏轉(zhuǎn)磁場組成．偏轉(zhuǎn)電場的極板由相距為d的兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板組成，如圖甲所示．大量電子由靜止開始，經(jīng)加速電場加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間OO′射入偏轉(zhuǎn)電場．當(dāng)兩板不帶電時(shí)，這些電子通過兩板之間的時(shí)間為2t0；當(dāng)在兩板間加最大值為U0、周期為2t0的電壓（如圖乙所示）時(shí)，所有電子均能從兩板間通過，然后進(jìn)入豎直寬度足夠大的勻強(qiáng)磁場中，最后打在豎直放置的熒光屏上．已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，其重力不計(jì)．

（1）求電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的位置到OO′的最大距離；

（2）要使所有電子都能垂直打在熒光屏上，

①求勻強(qiáng)磁場的水平寬度L；

②求垂直打在熒光屏上的電子束的寬度△y。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為戰(zhàn)士用頭將四塊磚頂在豎直墻上，苦練頭功的照片。假設(shè)每塊磚的質(zhì)量均為m，磚與墻面、磚與磚、磚與頭的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，每塊磚均處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法正確的是（ ）

A. 墻壁對磚的摩擦力大小為

B. 磚對墻壁的摩擦力方向豎直向下

C. 當(dāng)戰(zhàn)士頂磚塊的力增大時(shí)，墻壁對磚的摩擦力也增大

D. 保持其它條件不變，要讓磚均保持靜止，越大，戰(zhàn)士頂磚塊需要的力也越大。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物體沿一直線運(yùn)動(dòng)，其速度﹣時(shí)間圖象如圖所示，則以下描述正確的是（　�。�

A. 第1s內(nèi)和第2s內(nèi)物體的速度方向相反

B. 第1 s內(nèi)和第2 s內(nèi)物體的加速度方向相反

C. 第2 s末物體的速度和加速度都為零

D. 第3 s內(nèi)物體的速度方向和加速度方向相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】桿、、、、、由光滑鉸鏈連接，位于正方體的邊和對角線上，各桿的質(zhì)量不計(jì)，如圖所示．鉸鏈、及是固定的，在鉸鏈處有沿方向的作用力，在鉸鏈處有沿方向的作用力．在平衡狀態(tài)時(shí)，試求各桿的內(nèi)力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩個(gè)固定的等量異種點(diǎn)電荷所形成電場的等勢面如圖中虛線所示，一帶電粒子以某一速度從圖中a點(diǎn)進(jìn)入電場，其運(yùn)動(dòng)軌跡為圖中實(shí)線所示，若粒子只受靜電力作用，則下列關(guān)于帶電 粒子的判斷正確的是

A. 粒子帶正電

B. b點(diǎn)和d點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同

C. 粒子的動(dòng)能先減小后增大

D. 粒子在a點(diǎn)的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能

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