(2013?湖南模擬)如圖所示,兩端開(kāi)口、粗細(xì)均勻的足夠長(zhǎng)玻璃管插在大水銀槽中,管的上部有一定長(zhǎng)度的水銀,兩段空氣柱被封閉在左右兩側(cè)的豎直管中.開(kāi)啟上部連通左右水銀的閥門A,當(dāng)溫度為300K平衡時(shí)水銀的位置如圖(h1=h2=5cm,L1=50cm,),大氣壓為75cmHg.求:
(1)右管內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度L2
(2)關(guān)閉閥門A,當(dāng)溫度升至405K時(shí),左側(cè)豎直管內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度L3
分析:(1)分別以兩部分氣體為研究對(duì)象,求出兩部分氣體壓強(qiáng),然后由幾何關(guān)系求出右管內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度.
(2)以左管內(nèi)氣體為研究對(duì)象,由理想氣體狀態(tài)方程可以求出空氣柱的長(zhǎng)度.
解答:解:(1)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,解得,右管內(nèi)外液面高度差h3=10cm,
右管內(nèi)氣柱長(zhǎng)度L2=L1-h1-h2+h3=50cm;
(2)設(shè)玻璃管截面積S,由理想氣體狀態(tài)方程,
p1L1S
T1
=
[P0+ρg(h2+L3-L1)]L3S
T2
,
80×50
300
=
(75+5+L3-50)L3
T2
,解得:L3=60cm.
答:(1)右管內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度為50cm.
(2)關(guān)閉閥門A,當(dāng)溫度升至405K時(shí),左側(cè)豎直管內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度為60cm.
點(diǎn)評(píng):求出各氣體壓強(qiáng)是正確解題的關(guān)鍵,熟練應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程即可正確解題.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?湖南模擬)如圖所示,AB是一段位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道,高度為h,末端B處的切線方向水平.一個(gè)質(zhì)量為m的小物體P從軌道頂端A處由靜止釋放,滑到B端后飛出,落到地面上的C點(diǎn),軌跡如圖中虛線BC所示,已知它落地時(shí)相對(duì)于B點(diǎn)的水平位移OC=l.現(xiàn)在軌道下方緊貼B點(diǎn)安裝一水平傳送帶,傳送帶的右端與B的距離為
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.當(dāng)傳送帶靜止時(shí),讓 P再次從A點(diǎn)由靜止釋放,它離開(kāi)軌道并在傳送帶上滑行后從右端水平飛出,仍然落在地面的C點(diǎn),當(dāng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)傳送帶以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)(其他條件不變),P的落地點(diǎn)為 D.不計(jì)空氣阻力.
(a)求P滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小
(b)求P與傳送帶之間的摩擦因數(shù)
(c)求出O、D間的距離s 隨速度v變化的函數(shù)關(guān)系式.

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(2013?湖南模擬)如圖所示,質(zhì)量為m的物塊,沿著半徑為R的半球形金屬殼內(nèi)壁滑下,半球形金屬殼豎直固定放置,開(kāi)口向上,滑到最低點(diǎn)時(shí)速度大小為v,若物體與球殼之間的摩擦因數(shù)為μ,則物體在最低點(diǎn)時(shí),下列說(shuō)法正確的是( 。

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(2013?湖南模擬)如圖所示,從地面上A點(diǎn)發(fā)射一枚遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈,在引力作用下,沿ACB橢圓軌道飛行擊中地面目標(biāo)B,C為軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn),距地面高度為h.已知地球半徑為R,地球質(zhì)量為M,引力常量為G.設(shè)距地面高度為h的圓軌道上衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)周期為T0.則下列結(jié)論正確的是( 。

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(2013?湖南模擬)如圖所示為一皮帶傳動(dòng)裝置,右輪的半徑為r,a是它邊緣上的一點(diǎn).左側(cè)是一輪軸,大輪的半徑為4r,小輪的半徑為2r.b點(diǎn)在小輪上,到小輪中心的距離為r.c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上.若在傳動(dòng)過(guò)程中,皮帶不打滑.則( 。

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(2013?湖南模擬)質(zhì)量為m=1kg的小物塊輕輕放在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上的P點(diǎn),隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)后水平拋出,小物塊恰好無(wú)碰撞的沿圓弧切線從B點(diǎn)進(jìn)入豎直光滑的圓孤軌道下滑.B、C為圓弧的兩端點(diǎn),其連線水平.已知圓弧半徑R=1.0m圓弧對(duì)應(yīng)圓心角θ=106°,軌道最低點(diǎn)為O,A點(diǎn)距水平面的高度h=0.8m,小物塊離開(kāi)C點(diǎn)后恰能無(wú)碰撞的沿固定斜面向上運(yùn)動(dòng),0.8s后經(jīng)過(guò)D點(diǎn),物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=
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(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)試求:
(1)小物塊離開(kāi)A點(diǎn)時(shí)的水平初速度v1
(2)小物塊經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力.
(3)假設(shè)小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.3,傳送帶的速度為5m/s,則PA間的距離是多少?
(4)斜面上CD間的距離.

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