【題目】如圖所示,兩個(gè)導(dǎo)熱的圓筒底部有一條細(xì)短管連通,圓筒內(nèi)裝有約20cm深的水銀,K為閥門(mén),處于關(guān)閉狀態(tài)。左側(cè)大圓筒的橫截面積S1=800cm2,水銀面到圓筒頂部的高度H=115cm,水銀上方是空氣,空氣的壓強(qiáng)P1=100cmHg,室溫t1=27℃。左側(cè)圓筒中豎直放置一根托里拆利管,管的橫截面積遠(yuǎn)小于兩圓筒的橫截面積,托里拆利管中水銀上方有氮?dú),氮(dú)庵拈L(zhǎng)度L1=20cm,水銀柱的高度L2=70cm。右側(cè)小圓筒的橫截面積S2=100cm2,一個(gè)活塞緊貼水銀放置。已知大氣壓強(qiáng)P0=75cmHg。求:
(ⅰ)若環(huán)境溫度緩慢升高60℃,左側(cè)圓筒內(nèi)空氣的壓強(qiáng)變?yōu)槎啻螅?/span>
(ⅱ)在環(huán)境溫度為60℃時(shí),用力控制右側(cè)圓筒中活塞,打開(kāi)閥門(mén)K,使活塞緩慢升高h1=40cm后固定,則托里拆利管中氮?dú)庵拈L(zhǎng)度最終變?yōu)槎啻螅浚ńY(jié)果可以帶根號(hào))
【答案】(ⅰ)12cmHg(ⅱ)18.6cm
【解析】(。┰O(shè)升溫后左側(cè)大圓筒空氣的壓強(qiáng)變?yōu)?/span>P2,因閥門(mén)關(guān)閉,大圓筒內(nèi)空氣做等容變化,有:
其中:T1=300K,T2=360K
帶入數(shù)據(jù)解得:P2=120cmHg
(ⅱ)閥門(mén)打開(kāi)并控制活塞緩慢上升h1時(shí),因左側(cè)大圓筒中空氣的壓強(qiáng)大于外界大氣壓強(qiáng),左側(cè)大圓筒水銀面下降高度設(shè)為h2,有:S2h1=S1h2,
可得h2=5cm
同時(shí),左側(cè)大圓筒中空氣做等溫變化,設(shè)空氣高度變?yōu)?/span>
空氣的壓強(qiáng)為P3,有:
解得:P3=115cmHg
設(shè)托里拆利管中密閉氮?dú)庵臋M截面積為S,最終長(zhǎng)度為Lx,其初始?jí)簭?qiáng)為PL1,最終壓強(qiáng)為PLx,
根據(jù)理想氣體狀態(tài)變化方程:
其中:
解得氮?dú)庵淖罱K長(zhǎng)度為:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,下列說(shuō)法正確的是(均不計(jì)摩擦、空氣阻力以及滑輪質(zhì)量)( )
A.
如圖中,物體A以一定的初速度將彈簧壓縮的過(guò)程中,物體A機(jī)械能守恒
B.
如圖中,A置于光滑水平面,物體B沿光滑斜面下滑,物體B機(jī)械能守恒
C.
如圖中,A加速下落,B加速上升過(guò)程中,A、B系統(tǒng)機(jī)械能守恒
D.
如圖中,小球沿水平面做勻速圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí),小球的機(jī)械能不變
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某實(shí)驗(yàn)小組做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)時(shí),先把彈簧平放在桌面上,用刻度尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)L0=4.6cm,再把彈簧豎直懸掛起來(lái),在下端掛鉤碼,每增加一個(gè)鉤碼均記下對(duì)應(yīng)的彈簧的長(zhǎng)度x,數(shù)據(jù)記錄如下表所示.
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中作出F-x圖線___________;
(2)由此圖線可得,該彈簧勁度系數(shù)k=___________ N/m:
(3)圖線與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)大于L0的原因是_______________.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),5s內(nèi)沿半徑為5m的圓周運(yùn)動(dòng)了10m,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.線速度大小為2m/s
B.角速度大小為0.4rad/s
C.周期為4πs
D.向心力大小為0.8N
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在傾角為37°的足夠長(zhǎng)的光滑斜面上,放一質(zhì)量為 mA=0.2kg的薄板A, A板上、下段由不同材料構(gòu)成,下段表面光滑,長(zhǎng)度 l=3m,上段表面粗糙;質(zhì)量為 mB=2.0kg 的金屬塊 B(視為質(zhì)點(diǎn))位于A的最下端,B與 A上段間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1;質(zhì)量為 mC=1.2kg 的物塊 C通過(guò)輕線繞過(guò)定滑輪與 B相連。忽略滑輪質(zhì)量及軸間的摩擦,A、B間最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力。開(kāi)始時(shí),整個(gè)系統(tǒng)在外力作用下,處于靜止?fàn)顟B(tài),輕線被拉直。(sin370=0.6, cos370=0.8,g=10m/ s2。)求:
(1)撤去外力的瞬間,A、 B、 C的加速度分別是多大;
(2)B剛到達(dá)A的粗糙部分時(shí),A、 B、 C的加速度分別是多大;
(3)通過(guò)計(jì)算判斷,撤去外力后,當(dāng) B在A上段運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后是與A保持相對(duì)滑動(dòng)還是與 A 保持相對(duì)靜止;并寫(xiě)出判斷過(guò)程。
(4)撤去外力后的整個(gè)過(guò)程中,因摩擦產(chǎn)生的熱量Q,繩足夠長(zhǎng),B始終沒(méi)滑出A板
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】假設(shè)太陽(yáng)系中天體的密度不變,天體直徑和天體之間距離都縮小到原來(lái)的一半,地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)近似為勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列物理量變化正確的是( )
A.地球的向心力變?yōu)榭s小前的一半
B.地球的向心力變?yōu)榭s小前的
C.地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期與縮小前的相同
D.地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期變?yōu)榭s小前的一半
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在光滑水平桌面上有一光滑小孔O,一根輕繩穿過(guò)小孔,一端連接質(zhì)量為m=1kg的小球A,另一端連接質(zhì)量為M=4kg的重物B,已知g=10m/s2 , 則
(1)當(dāng)A球沿半徑r=0.1m的圓周做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其角速度ω1為多大時(shí),B物體處于將要離開(kāi)、而尚未離開(kāi)地面的臨界狀態(tài)?
(2)當(dāng)小球A的角速度為ω2=10rad/s時(shí),物體B對(duì)地面的壓力為多大?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,某同學(xué)將一枚飛鏢從高于靶心的位置水平投向豎直懸掛的靶盤(pán),結(jié)果飛鏢打在靶心的正下方.忽略飛鏢運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力,在其他條件不變的情況下,為使飛鏢命中靶心,他在下次投擲時(shí)應(yīng)該( )
A.換用質(zhì)量稍大些的飛鏢
B.適當(dāng)增大投飛鏢的高度
C.到稍遠(yuǎn)些的地方投飛鏢
D.適當(dāng)增大投飛鏢的初速度
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一顆人造衛(wèi)星原來(lái)在橢圓軌道1繞地球E運(yùn)行,在P點(diǎn)變軌后進(jìn)入軌道2做勻速圓周運(yùn)動(dòng).下列說(shuō)法正確的是( )
A.衛(wèi)星在軌道1的任何位置都受到相同的引力
B.衛(wèi)星在軌道2的任何位置都具有相同的速度
C.不論在軌道1還是軌道2運(yùn)行,衛(wèi)星在P點(diǎn)的加速度都相同
D.不論在軌道1還是軌道2運(yùn)行,衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度都相同
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