如圖所示,一個(gè)豎直放置的右端開口的U形管,豎管長均為50cm,水平管長為20cm,管的內(nèi)徑均勻,管中有一段長為8cm的水銀柱,初始時(shí)刻水銀柱上端封閉30cm長理想氣體,右管開口,當(dāng)時(shí)大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于76cmHg產(chǎn)生的壓強(qiáng),F(xiàn)將開口端接抽氣機(jī)緩慢向外抽氣,使右管中氣體壓強(qiáng)降至相當(dāng)于24cmHg產(chǎn)生的壓強(qiáng),求此時(shí)左管中原來封閉氣柱的長度。(整個(gè)過程氣體溫度保持不變)

注:1cmHg=1333.22Pa。

    68cm


解析:

初態(tài)時(shí)左管內(nèi)封閉氣體的體積為=30S,壓強(qiáng)為=(76-8)cmHg ①

末態(tài)時(shí),汞柱處在管的右角,如圖所示,設(shè)汞柱豎直部分高為xcm。則左管內(nèi)封閉氣體體積為=[50+20-(8-x)]S ②

末態(tài)時(shí)壓強(qiáng)相當(dāng)于=(24+x)cmHg ③

根據(jù)玻意耳-馬略特定律

(76-8)·30S=(24+x)[50+20-(8-x)]S ④

+86x-552=0 x=6cm

封閉端(柱長為:L=50+20-(8-6)=68cm

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一個(gè)豎直彈簧連著一個(gè)質(zhì)量為M的薄板,板上放一木塊,木塊質(zhì)量為m.現(xiàn)使整個(gè)裝置在豎直方向上做簡諧運(yùn)動(dòng),振幅為A.
(1)若要求在整個(gè)過程中小木塊m恰好不脫離薄板,則彈簧的勁度系數(shù)k應(yīng)為多少?
(2)求出木塊和薄板在彈簧最短時(shí),木塊對薄板的壓力.
(3)彈簧被壓縮最短時(shí)彈性勢能?

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如圖所示,一個(gè)豎直彈簧連著一個(gè)質(zhì)量為M的薄板,板上放一木塊,木塊質(zhì)量為m.現(xiàn)使整個(gè)裝置在豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng),振幅為A,若要求在整個(gè)過程中小木塊m都不脫離薄木板,則彈簧的勁度系數(shù)k應(yīng)為________.

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如圖所示,一個(gè)豎直彈簧連著一個(gè)質(zhì)量為M的薄板,板上放一木塊,木塊質(zhì)量為m.現(xiàn)使整個(gè)裝置在豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng),振幅為A.若要求在整個(gè)過程中小木塊m都不脫離薄木板,則彈簧的勁度系數(shù)k應(yīng)為多少?

 

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如圖所示,一個(gè)豎直彈簧連著一個(gè)質(zhì)量為M的薄板,板上放一木塊,木塊質(zhì)量為m.現(xiàn)使整個(gè)裝置在豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng),振幅為A.若要求在整個(gè)過程中小木塊m都不脫離薄木板,則彈簧的勁度系數(shù)k應(yīng)為多少?

 

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(1)若要求在整個(gè)過程中小木塊m恰好不脫離薄板,則彈簧的勁度系數(shù)k應(yīng)為多少?

(2)求出木塊和薄板在彈簧最短時(shí),木塊對薄板的壓力大。

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