【題目】（12分）如圖所示，兩端開口、粗細(xì)均勻的足夠長玻璃管插在大水銀槽中，管的上部有一定長度的水銀，兩段空氣柱被封閉在左右兩側(cè)的豎直管中．開啟上部連通左右水銀的閥門A，當(dāng)溫度為300 K平衡時(shí)水銀的位置如圖，其中左側(cè)空氣柱長度L1=50cm，左側(cè)空氣柱底部的水銀面與水銀槽液面高度差為h2=5cm，左右兩側(cè)頂部的水銀面的高度差為h1=5cm，大氣壓為75 cmHg。求：

①右管內(nèi)氣柱的長度L2，

②關(guān)閉閥門A，當(dāng)溫度升至405 K時(shí)，左側(cè)豎直管內(nèi)氣柱的長度L3．

【答案】①L2=" 50cm" ②L3=" 60" cm。

【解析】

試題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左+ h1=" 85cmHg"

P2= p0+ h3

得右管內(nèi)外液面高度差為h3= 10cm

則L2= L1- h1- h2 + h3=" 50cm"

②設(shè)玻璃管橫截面積S，對左側(cè)管內(nèi)氣體：p1=" 80cmHg" , V1=" 50S" , T1= 300K

當(dāng)溫度升至405K 時(shí)，設(shè)左側(cè)管內(nèi)水銀面下降了 x cm，則有：

P2=" (80" + x ) cmHg , V2= L3S =" (50" + x )S , T2=" 405K"

根據(jù)P1V1/T1=P2V2/T2，代入數(shù)據(jù)得 x = 10cm

則：左側(cè)豎直管內(nèi)空氣柱長度L3=" 60" cm。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在半徑R=5000km的某星球表面，宇航員做了如下實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．豎直平面內(nèi)的光滑軌道由軌道AB和圓弧軌道BC組成，將質(zhì)量m=0.2kg的小球，從軌道AB上高H處的某點(diǎn)靜止滑下，用力傳感器測出小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力F，改變H的大小，可測出相應(yīng)的F大小，F隨H的變化關(guān)系如圖乙所示．求：

（1）圓軌道的半徑及星球表面的重力加速度．

（2）該星球的第一宇宙速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，空間有一豎直向下沿x軸方向的靜電場，電場的場強(qiáng)大小按E＝kx分布(x是軸上某點(diǎn)到O點(diǎn)的距離)，。x軸上，有一長為L的絕緣細(xì)線連接A、B兩個小球，兩球質(zhì)量均為m，B球帶負(fù)電，帶電荷量為q，A球距O點(diǎn)的距離為L。兩球現(xiàn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，不計(jì)兩球之間的靜電力作用。

(1)求A球的帶電荷量qA；

(2)剪斷細(xì)線后，求B球的最大速度vm。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，A、B兩物體通過跨過光滑滑輪的細(xì)線連在一起，它們均處于靜止?fàn)顟B(tài)，有關(guān)兩物體的受力情況正確的是（　 ）

A. A受4個力作用，其中彈力有1個

B. A受4個力作用，其中彈力有2個

C. B受2個力作用，其中彈力有2個

D. B受2個力作用，其中彈力有1個

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）以下操作正確的是______________。

A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將重物用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上

B．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將紙帶連接在小車上并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

C．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力

D．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先放開小車，后接通電源

（2）為了更直接地反映物體的加速度a與物體質(zhì)量m的關(guān)系，往往用關(guān)系圖象表示出來。如果圖象是通過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線，則說明____________________________________。

（3）如圖是該實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，打點(diǎn)頻率50 Hz。O點(diǎn)為打出的第一個點(diǎn)，A、B、C、D、E、F、G是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個點(diǎn)未標(biāo)出，OA=17.65 cm、AB=11.81 cm、BC=14.79 cm、CD=17.80 cm、DE=20.81 cm、EF=23.80 cm、FG=26.79 cm，根據(jù)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。物體的加速度是_________m/s2，打F點(diǎn)時(shí)的速度是_______m/s。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，重物質(zhì)量為1kg，動滑輪質(zhì)量不計(jì)，豎直向上拉動細(xì)繩，使重物從靜止開始以5m/s2的加速度上升，則拉力F在1s末的瞬時(shí)功率和1s內(nèi)所做的功為(取g=10m/s2)( )

A. 37.5W 37.5J

B. 37.5W 12.5J

C. 75W 25J

D. 75W 37.5J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B、C三球質(zhì)量均為m，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端、另一端與A球相連，A、B間固定一個輕桿，B、C間由一輕質(zhì)細(xì)線連接。傾角為θ的光滑斜面固定在地面上，彈簧、輕桿與細(xì)線均平行于斜面，開始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。在細(xì)線被燒斷的瞬間，下列說法正確的是（ ）

A. A球的受力情況未變，加速度為零

B. C球的加速度沿斜面向下，大小為g

C. A、B之間桿的拉力大小為

D. A、B兩個小球的加速度均沿斜面向上，大小均為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，AB和CDO都是處于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道，OA處于水平位置。AB是半徑為R＝2 m的1/4圓周軌道，CDO是半徑為r＝1 m的半圓軌道，最高點(diǎn)O處固定一個豎直彈性擋板。D為CDO軌道的中央點(diǎn)。BC段是水平粗糙軌道，與圓弧形軌道平滑連接。已知BC段水平軌道長L＝2 m，與小球之間的動摩擦因數(shù)μ＝0．4�，F(xiàn)讓一個質(zhì)量為m＝1 kg的小球P從A點(diǎn)的正上方距水平線OA高H處自由下落。（取g＝10 m/s2）

（1）當(dāng)H＝1．4 m時(shí)，問此球第一次到達(dá)D點(diǎn)對軌道的壓力大小。

（2）當(dāng)H＝1．4 m時(shí)，試通過計(jì)算判斷此球是否會脫離CDO軌道。如果會脫離軌道，求脫離前球在水平軌道經(jīng)過的路程。如果不會脫離軌道，求靜止前球在水平軌道經(jīng)過的路程。

（3）為使小球僅僅與彈性板碰撞二次，且小球不會脫離CDO軌道，問H的取值范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某探究實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)為了研究平拋物體的運(yùn)動，該小組同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究平拋運(yùn)動．

（1）首先采用如圖甲所示的裝置．用小錘擊打彈性金屬片，使A球沿水平方向彈出，同時(shí)B球被松開，自由下落，將觀察到兩球 （選填“同時(shí)”或“不同時(shí)”）落地，改變小錘擊打的力度，即改變A球被彈出時(shí)的速度，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，這說明 ．（選填所述選項(xiàng)前的字母）

A．平拋運(yùn)動的物體在豎直方向上做自由落體運(yùn)動

B．平拋運(yùn)動的物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動

C．能同時(shí)說明上述選項(xiàng)A、B所述的規(guī)律

（2）然后采用如圖乙所示的裝置．兩個相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵球P、Q，其中N的末端可看作與光滑的水平板相切，兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D；調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度使AC=BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等．現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小球同時(shí)以相同的初速度v0分別從軌道M、N的末端射出．實(shí)驗(yàn)可觀察到的現(xiàn)象應(yīng)是P球?qū)?/span> 擊中Q球（選填“能”或“不能”）．僅僅改變弧形軌道M的高度，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，這說明 ．（選填所述選項(xiàng)前的字母）

A．平拋運(yùn)動的物體在豎直方向上做自由落體運(yùn)動

B．平拋運(yùn)動的物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動

C．不能說明上述選項(xiàng)A、B所描述規(guī)律中的任何一條．

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