18．如圖所示，長為1m，開口豎直向上的玻璃管內(nèi)，封閉著長為15cm的水銀柱，封閉氣體的長度為20cm，已知大氣壓強為75cmHg．現(xiàn)緩慢旋轉(zhuǎn)玻璃管，求：
（1）當(dāng)玻璃管水平放置時，封閉氣體的長度為多少
（2）當(dāng)玻璃管開口豎直向下時，封閉氣體的長度為多少．

分析 （1）緩慢旋轉(zhuǎn)玻璃管過程封閉氣體做等溫變化．找出初末狀態(tài)參量，根據(jù)玻意而定律列式求解；
（2）緩慢旋轉(zhuǎn)玻璃管過程封閉氣體做等溫變化．找出初末狀態(tài)參量，根據(jù)玻意而定律列式求解長度，然后判斷水銀是否溢出進行再次求解；

解答 解：封閉氣體緩慢旋轉(zhuǎn)玻璃管過程封閉氣體做等溫變化
豎直放置時：P1=P0+h=75+15cm=90cm  V1=l1S=20S
玻璃管水平放置時：P2=P0=75cmHg    V2=l2S
由玻意而定律得：P1V1=P2V2
代入數(shù)據(jù)解得：l2=24cm
（2）以管口豎直向上為初態(tài)，管口豎直向下為末態(tài)
假設(shè)水銀未溢出
管口豎直向下時：P3=P0-h=75-15cmHg=60cmHg   V3=l3S
由玻意而定律得：P2V2=P3V3
代入數(shù)據(jù)得：l3=30cm
因為30+15＜100，所以水銀不會流出
答：（1）當(dāng)玻璃管水平放置時，封閉氣體的長度為24cm；
（2）當(dāng)玻璃管開口豎直向下時，封閉氣體的長度為30cm．

點評 本題屬于基礎(chǔ)題，只要找出初末狀態(tài)參量，抓住等溫變化，利用玻意而定律列式求解即可，其中關(guān)鍵是慢旋轉(zhuǎn)玻璃管過程中封閉氣體體積增大，水銀柱可能會溢出，要判斷是否溢出是最關(guān)鍵的．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．以下說法中正確的是（　　）
A．熵增加原理說明一切自然過程總是向著分子熱運動的無序性減少的方向進行
B．在絕熱條件下壓縮氣體，氣體的內(nèi)能一定增加
C．液晶即具有液體的流動性，又像某些晶體那樣具有光學(xué)各向異性
D．由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間表現(xiàn)為引力，所以液體表面具有收縮的趨勢
E．在溫度不變的情況下，增大液面上方飽和汽的體積，待氣體重新達到飽和時，飽和汽的壓強增大

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．從太陽和其他星體發(fā)射出的高能粒子流，在射向地球時，由于地磁場的存在，改變了運動方向，對地球起到了保護作用．如圖為地磁場的示意圖（虛線，方向未標出），赤道上方的磁場可看成與地面平行．若有來自宇宙的一束粒子流，其中含有α、β（電子）、γ（光子）射線以及質(zhì)子，沿與地球表面垂直的方向射向赤道上空，則在地磁場的作用下（　　）
A．α射線沿直線射向赤道B．β射線向西偏轉(zhuǎn)
C．γ射線向東偏轉(zhuǎn)D．質(zhì)子向北偏轉(zhuǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．一質(zhì)量m=0.5kg的滑塊以某一初速度沖上傾角為37°且足夠長的粗糙斜面，其速度-時間圖象如圖所示，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，求：
（1）上滑過程中經(jīng)多長距離滑塊的動能與重力勢能相等
（2）滑塊返回斜面底端時的動能．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．一個電熱器接在10V直流電源上，煮沸一壺水需要的時間為t，把該電熱器接在u=10sinωt的交流電源上，煮沸同一壺水需要的時間為t′（忽略向外界散失的熱量和壺本身吸收的熱量），則t′等于（　　）
A．2$\sqrt{2}$tB．2tC．$\sqrt{2}$tD．$\frac{2\sqrt{2}}{2}$t

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．如圖所示，水平路面CD的右側(cè)有一長L1=2m的板M，一小物塊放在板M的最右端，并隨板一起向左側(cè)固定的平臺運動，板M的上表面與平臺等高．平臺的上表面AB長s=3m，光滑半圓軌道AFE豎直固定在平臺上，圓軌道半徑R=0.4m，最低點與平臺AB相切于A點．當(dāng)板M的左端距離平臺L=2m時，板與物塊向左運動的速度v0=8m/s．當(dāng)板與平臺的豎直墻壁碰撞后，板立即停止運動，物塊在板上滑動，并滑上平臺．已知板與路面的動摩擦因數(shù)u1=0.05，物塊與板的上表面及軌道AB的動摩擦因數(shù)u2=0.1，物塊質(zhì)量m=1kg，取g=10m/s2．

（1）求物塊進入圓軌道時對軌道上的A點的壓力；
（2）判斷物塊能否到達圓軌道的最高點E．如果能，求物塊離開E點后在平臺上的落點到A點的距離；如果不能，則說明理由．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖所示，甲、乙兩冰球運動員為爭搶冰球而合理沖撞，己知甲運動員的質(zhì)量為6Okg，乙運動員的質(zhì)量為70kg，接觸前兩運動員速度大小均為5m/s，方向相反．沖撞結(jié)果為甲被撞回，速度大小為2m/s，問：撞后乙的速度大小是多少？方向又如何？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖甲所示，一均勻介質(zhì)中沿x軸有等間距的O、P、Q質(zhì)點，相鄰兩質(zhì)點間距離為0.75m，在x=10m處有一接收器（圖中未畫出）．t=0時刻O質(zhì)點從平衡位置開始沿y軸方向一直振動，并產(chǎn)生沿x軸正方向傳播的波，O質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示．當(dāng)O質(zhì)點第一次達到負向最大位移時，P質(zhì)點剛開始振動．則（　　）
A．質(zhì)點Q的起振方向為y軸負方向
B．這列波傳播的速度為0.25m/s
C．若該波在傳播過程中若遇到0.5m的障礙物，不能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象
D．若波源O向x軸正方向運動，接收器接收到波的頻率可能為0.2 Hz

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．人造地球衛(wèi)星繞地球的運動可視為勻速圓周運動，設(shè)地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)周期為T．求：
（1）地球同步衛(wèi)星距地面的高度；
（2）若地球半徑為6400km，地表重力加速度g取10m/s2，考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，試估算從地球赤道發(fā)射近地軌道衛(wèi)星所需要的最低速度．根據(jù)結(jié)論你認為衛(wèi)星發(fā)場選址因該遵循什么原則；
（3）衛(wèi)星在運動中既具有動能又具有引力勢能（引力勢能實際上是衛(wèi)星與地球共有的，簡略地說此勢能是人造衛(wèi)星所具有的）．設(shè)地球的質(zhì)量為M，以衛(wèi)星離地球無限遠處時的引力勢能為零，則質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星在距離地心為r處時的引力勢能Ep=-$\frac{GMm}{r}$（G為引力常量）．物體在地球表面繞地球做勻速圓周運動的速度叫第一宇宙速度．當(dāng)物體在地球表面的速度等于或大于某一速度時，物體就可以掙脫地球引力的束縛，成為繞太陽運動的人造行星，這個速度叫做第二宇宙速度，根據(jù)以上條件求第二宇宙速度和第一宇宙速度之比．

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