20.豎直放置粗細均勻的U形細玻璃管兩臂分別灌有水銀,水平管部分有一空氣柱,各部分長度如圖所示,單位為厘米.現(xiàn)將管的右端封閉,從左管口緩慢倒入水銀,恰好使右側(cè)的水銀全部進入右管中,已知大氣壓強p0=75cmHg,環(huán)境溫度不變,左管足夠長.求:
①此時右管封閉氣體的壓強;
②左側(cè)管中需要倒入水銀柱的長度.

分析 ①等溫變化,對右管中封閉氣體運用玻意耳定律,即可求出此時右管封閉氣體的壓強;
②對水平部分氣體,再運用玻意耳定律,即可求出左側(cè)管中需要倒入水銀柱的長度.

解答 解:①設(shè)管內(nèi)的橫截面積為S,對右管中封閉氣體,水銀剛好全部進入豎直右管后,
等溫變化,根據(jù)玻意耳定律可得:
p0•40S=p1•(40-10)S
解得:p1=100cmHg
②對水平部分氣體,末態(tài)壓強為:
p′=(100+15+10)cmHg=125cmHg
等溫變化,根據(jù)玻意耳定律可得:
(p0+15)•15S=p′LS
解得:L=10.8cm
根據(jù)幾何關(guān)系可知,加入水銀的長度為:
Lx=(125-75+10-10.8)cm=49.2cm
答:①此時右管封閉氣體的壓強為100cmHg;
②左側(cè)管中需要倒入水銀柱的長度為49.2cm.

點評 本題考查氣體定律的綜合運用,運用氣體定律解題時要找到研究對象,研究對象為一定質(zhì)量的理想氣體,即:被封閉的氣體,解題關(guān)鍵是要分析好壓強P、體積V以及溫度T三個參量的變化情況,選擇合適的規(guī)律解決問題,灌水銀的問題,一般利用幾何關(guān)系去求解灌入水銀的長度,難度不大.

練習(xí)冊系列答案
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10.圖為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖.已知t1=0.3s時,質(zhì)點P首次位于波谷,質(zhì)點Q的坐標是(1.5,0),質(zhì)點M的坐標是(13,0)(圖中未畫出),則以下說法正確的是( 。
A.該波的傳播速度為0.3m/s
B.從t=0開始,質(zhì)點Q一定比P先到達波峰
C.每經(jīng)過0.2s,質(zhì)點Q的路程一定是10cm
D.在t2=1.6s時刻,質(zhì)點M第二次位于波峰
E.P、Q兩質(zhì)點的速度方向始終相同

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11.原子核衰變時電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒.

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(1)若在t=0時刻將該粒子從板內(nèi)a孔處靜止釋放,求其第二次加速后從b孔射出時的動能;
(2)若將電壓uab的頻率提高為原來的2倍,該粒子應(yīng)何時由板內(nèi)a孔處靜止開始加速,才能經(jīng)多次加速后獲得最大動能?最大動能是多少?

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15.如圖所示,結(jié)構(gòu)相同的絕熱氣缸A與導(dǎo)熱汽缸B均固定于地面,由剛性桿連接橫截面積相同的絕熱活塞a、b,絕緣活塞a、b與兩汽缸間均無摩擦,將一定量的氣體封閉在兩氣缸中,開始時活塞靜止,活塞與各自氣缸底部距離均相等,B氣缸中氣體壓強等于大氣壓強P0=1.0×105Pa,A氣缸中氣體溫度TA=300K,設(shè)環(huán)境溫度始終不變,現(xiàn)通過電熱絲加熱A氣缸中的氣體,停止加熱達到穩(wěn)定后,氣缸B中活塞距缸底的距離為開始狀態(tài)的$\frac{4}{5}$時,求:
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5.如圖所示,直徑為d的紙質(zhì)圓筒以角速度ω繞軸心O轉(zhuǎn)動,一子彈對準圓筒并沿直徑方向直射入圓筒.子彈在圓筒上先后留下A、B兩個彈孔,且∠AOB=θ,試求子彈的速度v0的大小.

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9.關(guān)于重力勢能,下列說法正確的是(  )
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