7.如圖所示,兩端開口的U型管粗細(xì)均勻,左右兩管豎直,底部的直管水平,水銀柱的長度如圖中標(biāo)注所示,水平管內(nèi)兩段空氣柱a、b的長度分別為10cm、5cm.在左管內(nèi)緩慢注入一定量的水銀,穩(wěn)定后右管的水銀面比原來高h(yuǎn)=10cm.已知大氣壓強(qiáng)P0=76cmHg,求向左管注入的水銀柱長度.

分析 根據(jù)玻意耳定律求出注入水銀后兩部分氣體的長度,再結(jié)合幾何關(guān)系即可求解向左管注入的水銀柱長度;

解答 解:初狀態(tài)a、b兩部分空氣柱的壓強(qiáng):P1═76cmHg+14cmHg=90cmHg…①
因右管水銀面升高的高度10cm<12cm,故b空氣柱仍在水平直管內(nèi).末狀態(tài)a、b兩部分空氣柱的壓強(qiáng):P2=76cmHg+14cmHg+10cmHg=100cmHg…②
設(shè)末狀態(tài)a、b兩部分空氣柱的長度分別為La2、Lb2
對(duì)a部分空氣柱,根據(jù)波意耳定律:P1La1S=P2La2S…③
對(duì)b部分空氣柱,根據(jù)波意耳定律:P1Lb1S=P2Lb2S…④
代入數(shù)據(jù)解得:La2=9cm       Lb2=4.5cm
左管所注入的水銀柱長度:L=2h+(La1+Lb1)-(La2+Lb2)…⑤
代入數(shù)據(jù)解得:L=21.5cm…⑥
答:向左管注入的水銀柱長度為21.5cm.

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是判斷末狀態(tài)時(shí)b空氣柱仍在水平直管中,分析兩部分氣體的狀態(tài)參量,氣體發(fā)生等溫變化,由玻意耳定律求解即可.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.一物體作直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖線如圖所示,則( 。
A.第1秒末物體的速度改變方向B.第2秒末物體的加速度改變方向
C.2s末物體回到出發(fā)點(diǎn)D.第1秒內(nèi)和第2秒內(nèi)位移相同

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18.物體a、b在同一直線上運(yùn)動(dòng),其位移-時(shí)間圖象,如圖所示,它們運(yùn)動(dòng)圖線相交于一點(diǎn)P,虛線為曲線上過P點(diǎn)的切線,該切線交時(shí)間軸于t=1.5s處,則(  )
A.a物體的速度是7.5m/s
B.b物體在4s末的速度為16m/s
C.在0-4s內(nèi),a物體的速度大于b物體的平均速度
D.在0-4s內(nèi),a物體的位移等于b物體的位移

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15.某實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,在鐵芯P上繞著兩個(gè)線圈Q 和N,如果線圈Q中電流i與時(shí)間t的關(guān)系有四種情況,在t1~t2這段時(shí)間內(nèi),線圈N中有感應(yīng)電流的是(  )
A.B.C.D.

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2.如圖所示,豎直平面內(nèi)固定有一段內(nèi)壁光滑的彎管,P端口切線水平,P、Q兩端的口水平距離為d0.若將直徑略小于彎管內(nèi)徑的小球以初速度v0從P端水平射入彎管,則小球在穿過整個(gè)彎管的過程中與彎管均無擠壓.若小球從靜止開始由P端滑入彎管,小球經(jīng)時(shí)間t從Q端射出時(shí)的速度也為v0.已知重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,那么( 。
A.v0=$\sqrt{gd}$B.v0=$\sqrt{2gd}$C.t$>\sqrt{\frace5b9gyg{g}}$D.t=$\sqrt{\fraclf0o00r{g}}$

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12.我國成功發(fā)射世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”,實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星與地面的量子通信,量子的不可復(fù)制性確保信息傳輸?shù)慕^對(duì)安全,若“墨子號(hào)”衛(wèi)星定軌后,在離地面高度為h的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知地球的質(zhì)量為M,萬有引力常量為G,地球表面的重力加速度為g,下列說法正確的是( 。
A.火箭發(fā)射加速升空時(shí),“墨子號(hào)”衛(wèi)星對(duì)火箭的壓力小于自身重力
B.衛(wèi)星在軌運(yùn)行的速度,大于7.9km/s
C.衛(wèi)星在軌運(yùn)行的周期等于T=2π$\sqrt{\frac{{h}^{2}}{GM}}$
D.衛(wèi)星在軌運(yùn)行的向心加速度小于g

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19.如圖所示,電源內(nèi)阻不計(jì),R1,R2為定值電阻,L為小燈泡,R3為半導(dǎo)體光敏電阻(阻止隨光照強(qiáng)度增大而減。(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí),下列說法不正確的是( 。
A.電壓表的示數(shù)增大B.R2中的電流減小
C.小燈泡的功率增大D.電路消耗的總功率減小

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16.某高中物理研究性學(xué)習(xí)小組為了測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮。屢恍∏蜇Q直上拋,測量上升一段高度h所用的時(shí)間為t1,緊接著繼續(xù)上升一段高度h所用時(shí)間為t2,則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮椋ā 。?table class="qanwser">A.$\frac{2h({t}_{1}+{t}_{2})}{{t}_{1}{t}_{2}({t}_{2}-{t}_{1})}$B.$\frac{2h({t}_{2}-{t}_{1})}{{t}_{1}{t}_{2}({t}_{1}+{t}_{{\;}_{2}})}$C.$\frac{h({t}_{1}+{t}_{2})}{{t}_{1}{t}_{2}({t}_{1}-{t}_{2})}$D.$\frac{2h({t}_{1}-{t}_{2})}{{t}_{1}{t}_{2}({t}_{1}+{t}_{2})}$

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8.圖甲為磁帶錄音機(jī)的磁帶盒,可簡化為圖乙所示的傳動(dòng)模型,A、B為纏繞磁帶的兩個(gè)輪子,兩輪的半徑均為r,放音時(shí)磁帶過磁頭的速度是勻速運(yùn)動(dòng)的,在放音結(jié)束時(shí),磁帶全部繞到了B輪上,磁帶的外緣半徑R=3r,放音開始時(shí)磁帶全部繞在A輪上,磁帶從A繞到B;倒帶時(shí),又使磁帶繞到A輪上.倒帶時(shí)A輪是主動(dòng)輪,其角速度是恒定的,B輪是從動(dòng)輪,則下列說法正確的是( 。
A.放音過程中,B的角速度變小,A的角速度變大,放音開始時(shí)A、B兩輪的角速度之比為1:3
B.放音要結(jié)束時(shí)B的角速度小于A的角速度,A、B兩輪的角速度之比為1:3
C.倒帶過程中磁帶的運(yùn)動(dòng)線速度變大,倒帶開始時(shí)A、B兩輪的角速度之比為3:1
D.倒帶過程中磁帶的運(yùn)動(dòng)線速度不變,倒帶要結(jié)束時(shí)A、B兩輪的角速度之比為1:3

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