【題目】在水下氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)大于氣泡表面外側(cè)水的壓強(qiáng),兩壓強(qiáng)差p與氣泡半徑r之間的關(guān)系為p=,其中σ=0.070N/m,F(xiàn)讓水下10m處一半徑為0.50cm的氣泡緩慢上升。已知大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,水的密度p=1.0×103kg/m3,重力加速度大小g=10m/s2。

(i)求在水下10m處氣泡內(nèi)外的強(qiáng)差;

()忽略水溫隨水深的變化,在氣泡上升到十分接近水面時,求氣泡的半徑與其原來半徑之比的近似值。

【答案】(i)28Pa()1.3

【解析】試題分析:(i)當(dāng)氣泡在水下h="10" m處時,設(shè)其半徑為r1,氣泡內(nèi)外壓強(qiáng)差為p1,則

p1=

代入題給數(shù)據(jù)得

p1="28" Pa ②

ii)設(shè)氣泡在水下10 m處時,氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)為p1,氣泡體積為V1;氣泡到達(dá)水面附近時,氣泡內(nèi)空氣壓強(qiáng)為p2,內(nèi)外壓強(qiáng)差為p2,其體積為V2,半徑為r2。

氣泡上升過程中溫度不變,根據(jù)玻意耳定律有

p1V1=p2V2

p1=p0+ρgh+p1

p2=p0+p2

氣泡體積V1V2分別為

V1=

V2=

聯(lián)立③④⑤⑥⑦式得

式知,pi<<p0,i=1,2,故可略去式中的pi項。代入題給數(shù)據(jù)得

練習(xí)冊系列答案
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【題目】如圖所示,一端固定在地面上的桿與水平方向夾角為,將一質(zhì)量為M的滑塊套在桿上,滑塊通過輕繩懸掛一質(zhì)量為m的小球,桿與滑塊之間的動摩擦因數(shù)為。先給滑塊一個沿桿方向的初速度,穩(wěn)定后,滑塊和小球一起以共同的加速度沿桿運動,此時繩子與豎直方向的夾角為,且,不計空氣阻力,則滑塊的運動情況是

A. 沿著桿減速下滑 B. 沿著桿減速上滑 C. 沿著桿加速下滑 D. 沿著桿加速上滑

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(1)請根據(jù)原理圖將圖乙中的實物圖連接好。

(2)在圖丙中畫出(Rr)關(guān)系圖線。

(3)圖線的斜率是________ V1·Ω1,由此可得電池電動勢E________ V。

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【題目】如圖所示,煉鋼廠通常用滾筒來傳送軟鋼錠,使具有一定初速度的軟鋼錠通過滾筒滑上平臺。質(zhì)量為M的軟鋼錠長為L,上表面光滑,下表面與平臺間是粗糙的,F(xiàn)以水平向右的初速度滑上平臺,全部滑上平臺時的速度為D。此時,在其右端無初速放上一個質(zhì)量為m的滑塊(視為質(zhì)點)。隨后軟鋼錠滑過2L距離時速度為零,滑塊恰好到達(dá)平臺。重力加速度取g,空氣阻力不計。求:

(1)滑塊獲得的最大加速度(不考慮與平臺的撞擊過程)

(2)滑塊放上后,軟鋼錠滑動過程克服阻力做的功

(3)軟鋼錠處于靜止?fàn)顟B(tài)時,滑塊到達(dá)平臺的動能

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【題目】物理和數(shù)學(xué)有緊密的聯(lián)系,解決物理問題經(jīng)常要求同學(xué)們要有一定的數(shù)學(xué)功底。如圖所示,一個被x軸與曲線方程y=0.3sinx(m)(x≤0.3m)所圍的空間中存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T。單匝正方形絕緣金屬線框的邊長是L=0.4m,線框總電阻R=0.2Ω,它的一邊在光滑軌道的x軸上,在拉力F的作用下,線框以v=10m/s的速度水平向右勻速運動。則(

A. 拉力F的最大值是0.72N

B. 拉力F的最大功率是12.8W.

C. 拉力F要做0.192J功才能把線框拉過磁場區(qū)

D. 拉力F要做0.216J功才能把線框拉過磁場區(qū)

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A. 細(xì)線對小球的拉力變大 B. 小球的向心加速度變大

C. 小球運動的速度增大 D. 小球運動的周期增大

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Aa點與c點線速度大小相等

Ba點與d點角速度大小相等

Ca點與b點向心加速度大小相等

D四點中,向心加速度最大的是b

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A. 金屬桿的最大速度大小為

B. 此過程中通過金屬桿的電量為

C. 此過程中電源提供的電能為

D. 此過程中金屬桿此時的熱量為

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A. 如果 B 增大,vm將變大

B. 如果 m 變小,vm將變大

C. 如果 R 變小,vm將變大

D. 如果 α 增大,vm將變大

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