9.如圖,圓柱形容器豎直放置,上方A管的橫截面積是下方B管的4倍,中間有水銀.B管下方封有一段長(zhǎng)L=112cm的空氣柱,A內(nèi)水銀高h(yuǎn)1=5cm,B內(nèi)水銀高h(yuǎn)2=10cm,水銀上方有一活塞(活塞重力及摩擦都不計(jì)),大氣壓p=75cmHg.
(1)封閉氣體的壓強(qiáng)為多少厘米汞柱?
(2)現(xiàn)用一豎直向上的力F緩慢拉活塞,求活塞向上移動(dòng)1cm時(shí)氣體的壓強(qiáng)為多少厘米汞柱;
(3)向上緩慢拉活塞的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)拉力F的大小會(huì)相應(yīng)變化,求活塞向上移動(dòng)多少厘米時(shí)拉力F變?yōu)榱悖?br />(4)試通過(guò)計(jì)算,分析說(shuō)明向上緩慢拉活塞的過(guò)程中,拉力F的大小應(yīng)如何變化?(設(shè)向上緩慢拉活塞的過(guò)程中,B管中總有水銀)

分析 (1)根據(jù)水銀柱平衡進(jìn)行分析;
(2)封閉氣體經(jīng)歷等溫膨脹過(guò)程,根據(jù)玻意耳定律列式分析;
(3)拉力減為零時(shí),對(duì)封閉氣體根據(jù)玻意耳定律列式求解即可;
(4)結(jié)合 第3問(wèn)的結(jié)論進(jìn)行分析即可.

解答 解:(1)水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)為:△p=(5+10)cmHg=15cmHg,
故封閉氣體的壓強(qiáng)為:P1=P+△p=75cmHg+15cmHg=90cmHg;
(2)在上拉活塞的過(guò)程中,活塞向上移動(dòng)1cm時(shí),上面水銀柱高度為6cm,下面水銀柱高度為6cm,
對(duì)封閉氣體,根據(jù)玻意耳定律,有:P1L1=P2(L1+△h2),
代入數(shù)據(jù),有:90×112=P2(112+4),
解得:P2=86.9 cmHg;
(3)設(shè)活塞向上移動(dòng)xcm時(shí)拉力F為零,則根據(jù)玻意耳定律,有:
P1L1=P3(L1+4x),
其中:P3=p+(5+10-3x)cmHg,L1=L=112cm;
聯(lián)立解得:x=2cm;
(4)由于活塞上升2cm后拉力減小為零,而開(kāi)始時(shí)刻拉力也為零,故拉力是先從0變大,后變小到0,最后再?gòu)?增加.
答:(1)封閉氣體的壓強(qiáng)為90 cmHg;
(2)活塞向上移動(dòng)1cm時(shí)氣體的壓強(qiáng)為86.9 cmHg;
(3)活塞向上移動(dòng)2厘米時(shí)拉力F變?yōu)榱悖?br />(4)拉力是先從0變大,后變小到0,最后再?gòu)?增加.

點(diǎn)評(píng) 本題考查氣體實(shí)驗(yàn)定律,關(guān)鍵是明確封閉氣體經(jīng)歷等溫變化過(guò)程,要根據(jù)玻意耳定律多次列式分析.

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:多選題

16.如圖所示,理想變壓器兩個(gè)線(xiàn)圈都接有負(fù)載正常工作時(shí),如下關(guān)系正確的是( 。
A.$\frac{{U}_{1}}{{U}_{3}}$=$\frac{{n}_{1}}{{n}_{3}}$,$\frac{{U}_{2}}{{U}_{3}}$=$\frac{{n}_{2}}{{n}_{3}}$B.I1n1=I2n2+I3n3
C.$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}$=$\frac{{n}_{2}}{{n}_{1}}$,$\frac{{I}_{1}}{{I}_{3}}$=$\frac{{n}_{3}}{{n}_{1}}$D.U1I1=U2I2+U3I3

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

17.如圖,空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng).在該區(qū)域中,有一個(gè)豎直放置的光滑絕緣圓環(huán),環(huán)上套有一個(gè)帶正電的小球.O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心,a、b、c、d為圓環(huán)上的四個(gè)點(diǎn),a點(diǎn)為最高點(diǎn),c點(diǎn)為最低點(diǎn),b、O、d三點(diǎn)在同一水平線(xiàn)上.已知小球所受電場(chǎng)力與重力大小相等.現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放,下列判斷正確的是( 。
A.小球能越過(guò)d點(diǎn)并繼續(xù)沿環(huán)向上運(yùn)動(dòng)
B.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí).所受洛倫茲力最大
C.小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中,重力勢(shì)能減小,電勢(shì)能也減小
D.小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過(guò)程中,電勢(shì)能增大,動(dòng)能先增大后減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

17.一長(zhǎng)木板置于光滑水平地面上,木板左端放置一小物塊,在木板右方有一墻壁,如圖(a)所示.t=0時(shí)刻開(kāi)始,小物塊與木板一起以共同速度向右運(yùn)動(dòng),直至t=1s時(shí)木板與墻壁碰撞(碰撞時(shí)間極短).碰撞前后木板速度大小不變,方向相反;運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小物塊始終未離開(kāi)木板.已知碰撞后1s時(shí)間內(nèi)小物塊的v-t圖線(xiàn)如圖(b)所示.木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的1.5倍,重力加速度大小g取10m/s2.求
(1)木板和木塊的最終速度v;
(2)木板的最小長(zhǎng)度L;
(3)小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

4.如圖所示,粗糙水平面上,用水平恒力F=20N拉小車(chē),使小車(chē)和木塊由靜止開(kāi)始一起做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),小車(chē)質(zhì)量為M=4Kg,木塊質(zhì)量為m=1Kg,且在開(kāi)始2s內(nèi)小車(chē)的位移為4m.
求:(1)它們的共同加速度為多大?
(2)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中木塊受到的摩擦力大小為多少.
(3)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中地面受到的摩擦力.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

14.某個(gè)同學(xué)分別做“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).如圖甲所示是該同學(xué)探究小車(chē)加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置,他將光電門(mén)固定在水平軌道上的B點(diǎn),用不同重物通過(guò)細(xì)線(xiàn)拉同一小車(chē),每次小車(chē)都從同一位置A由靜止釋放.

(1)若用游標(biāo)卡尺測(cè)出光電門(mén)遮光條的寬度d如圖乙所示,則d=1.050 cm;實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車(chē)從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間△t,則小車(chē)經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度為$v=\fracvo0wlzj{△t}$ (用字母表示);
(2)實(shí)驗(yàn)中可近似認(rèn)為細(xì)線(xiàn)對(duì)小車(chē)的拉力與重物重力大小相等,則重物的質(zhì)量m與小車(chē)的質(zhì)量M間應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系為m<<M;
(3)測(cè)出多組重物的質(zhì)量m和對(duì)應(yīng)遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間△t,并算出相應(yīng)小車(chē)經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度v,通過(guò)描點(diǎn)作出線(xiàn)性圖象,研究小車(chē)加速度與力的關(guān)系.處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出${v}_{\;}^{2}-m$。ㄟx填“v-m”或“v2-m”)圖象;
(4)該同學(xué)在③中作出的線(xiàn)性圖象不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),開(kāi)始實(shí)驗(yàn)前他應(yīng)采取的做法是C
A.將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高,使小車(chē)在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)
B.將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高,使小車(chē)在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)
C.將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車(chē)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)
D.將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車(chē)恰好做勻加速運(yùn)動(dòng).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

1.質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提高2m,這時(shí)物體的速度是4m/s,下列說(shuō)法中正確的是(不計(jì)一切阻力,g=10m/s2)( 。
A.手對(duì)物體做功8JB.合外力對(duì)物體做功8J
C.合外力對(duì)物體做功28JD.物體重力勢(shì)能增加了20J

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

18.在用“單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中:
①某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的小球(質(zhì)量分布均勻)直徑為d,測(cè)定了擺線(xiàn)的長(zhǎng)度為l,用秒表記錄小球完成n次全振動(dòng)的總時(shí)間為t,則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊谋磉_(dá)式為g=$\frac{4{π}_{\;}^{2}{n}_{\;}^{2}(l+\frac60e8cwq{2})}{{t}_{\;}^{2}}$(用d、l、n、t表示).若該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)定了小球的直徑,如圖1所示,則小球直徑為2.235cm.

②為了盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差,下述操作中可行的是AB.
A.?dāng)[線(xiàn)偏離豎直方向的最大擺角小于5°
B.當(dāng)小球通過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)
C.讓小球盡可能在同一豎直面內(nèi)擺動(dòng)
D.減小擺球的質(zhì)量
③該同學(xué)利用假期分別去參觀位于天津市的“南開(kāi)大學(xué)”和上海市的“復(fù)旦大學(xué)”,他分別在兩地的物理實(shí)驗(yàn)室利用先進(jìn)的DIS系統(tǒng)較準(zhǔn)確的探究了單擺周期T和擺長(zhǎng)L的關(guān)系.并用計(jì)算機(jī)繪制了T2-L圖象,如圖2所示,已知天津市比上海市的緯度高,則他在“南開(kāi)”的物理實(shí)驗(yàn)室所測(cè)得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)應(yīng)的圖象是B(填“A”或“B”).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

19.關(guān)于人造衛(wèi)星,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.人造衛(wèi)星環(huán)繞地球的運(yùn)行的速度可能為12.0km/s
B.人造衛(wèi)星環(huán)繞地球的運(yùn)行的速度可能為7.9km/s
C.人造衛(wèi)星環(huán)繞地球的運(yùn)行的周期可能為80min
D.人造衛(wèi)星環(huán)繞地球的運(yùn)行的周期不可能為200min

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同步練習(xí)冊(cè)答案