【題目】一粗細(xì)均勻的U形管ABCD的A端封閉，D端與大氣相通。用水銀將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在U形管的AB一側(cè)，并將兩端向下豎直放置，如圖所示。此時(shí)AB側(cè)的氣體柱長度。管中AB、CD兩側(cè)的水銀面高度差。現(xiàn)將U形管緩慢旋轉(zhuǎn)，使A、D兩端在上，在轉(zhuǎn)動過程中沒有水銀漏出。已知大氣壓強(qiáng)。求旋轉(zhuǎn)后，AB、CD兩側(cè)的水銀面高度差。

【答案】1.23cm

【解析】

對封閉在U形管的AB一側(cè)的理想氣體，初狀態(tài)壓強(qiáng)p1= p0+ph1=81 cmHg，

體積V1= l1S=25S

若將U形管垂直紙面緩慢旋轉(zhuǎn)90°，封閉氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，氣體體積為V2= l2S，

由玻意耳定律

p1V1= p0V2

解得

V2=S=26.64S。

此時(shí)U形管兩側(cè)的水銀面之間沿管方向距離為

△h=5cm-2×1.64cm=1.72cm

繼續(xù)緩慢旋轉(zhuǎn)至180°，氣體壓強(qiáng)小于大氣壓強(qiáng)，設(shè)AB、CD兩側(cè)的水銀面高度差為h2，末狀態(tài)壓強(qiáng)p3= p0-ph2，

體積V3= V2-( h2-△h)S

由玻意耳定律

p3V3= p0V2

(p0-ph2）[V2-( h2-△h）S] = p0V2

代入數(shù)據(jù)化簡得

h22- 51.08h2+130.72=0

解得

h2=1.23cm

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】如圖所示，ab為豎直平面內(nèi)的半圓環(huán)acb的水平直徑，c為環(huán)上最低點(diǎn)，環(huán)半徑為R，將一個(gè)小球從a點(diǎn)以初速度v0沿ab方向拋出，設(shè)重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則以下說法錯誤的是（　�。�

A.小球的初速度v0越大，碰到圓環(huán)時(shí)的水平分位移越大

B.當(dāng)小球的初速度時(shí)，碰到圓環(huán)時(shí)的豎直分速度最大

C.無論v0取何值，小球都不可能垂直撞擊圓環(huán)

D.v0取值不同時(shí)，小球落在圓環(huán)上的速度方向和水平方向之間的夾角可以相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)小組利用圖1來探究：“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”．

①實(shí)驗(yàn)中使用的電火花計(jì)時(shí)器，應(yīng)接_____電源．

A．交流4﹣﹣﹣6V B．交流220V

②在的實(shí)驗(yàn)中，得到一條打點(diǎn)的紙帶，如圖3所示，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，則：小車加速度的表達(dá)式為a＝_____．

③消除小車與水平木板之間摩擦力的影響后，可用小吊盤的總重力代替小車所受的拉力，則：小吊盤的m與小車總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的關(guān)系為_____．

④在實(shí)驗(yàn)中，甲、乙兩位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出如圖2所示的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖象分別為圖中的直線Ⅰ和直線Ⅱ，下面給出了關(guān)于形成這種情況原因的四種解釋，其中可能正確的是_____．

A．實(shí)驗(yàn)前甲同學(xué)沒有平衡摩擦力

B．甲同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)把長木板的末端抬得過高了

C．實(shí)驗(yàn)前乙同學(xué)沒有平衡摩擦力

D．乙同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)，把長木板的末端抬得過高了．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，如圖給出了該次實(shí)驗(yàn)中，從0點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶，其中1、2、3、4、5、6都為計(jì)數(shù)點(diǎn)。測得：s1=1.40cm，s2=1.90cm，s3=2.40cm，s4=2.90cm，s5=3.40cm，s6=3.90cm。

(1)在計(jì)數(shù)點(diǎn)3所代表的時(shí)刻，紙帶運(yùn)動的瞬時(shí)速度為v3=________m/s，物體的加速度a=________m/s2。（保留三位有效數(shù)字）

(2)如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=51Hz，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么加速度的測量值與實(shí)際值相比________（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

(3)某同學(xué)測定勻變速直線運(yùn)動的加速度時(shí)，得到了在不同拉力下的A、B、C、D……幾條較為理想的紙帶，并在紙帶上每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s，將每條紙帶上的計(jì)數(shù)點(diǎn)都記為0、1、2、3、4、5……如圖所示甲、乙、丙三段紙帶，分別是從三條不同紙帶上撕下的。在甲、乙、丙三段紙帶中，屬于紙帶A的是_________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一物體由靜止開始沿直線運(yùn)動，其加速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。取物體開始運(yùn)動的方向?yàn)檎较�，則下列關(guān)于物體運(yùn)動的描述正確的是( )

A. 在時(shí)間內(nèi)，物體做減速運(yùn)動

B. 在時(shí)物體的速度最大，最大值為

C. 在時(shí)間內(nèi)，物體做勻變速直線運(yùn)動

D. 在時(shí)間內(nèi)，物體先沿正方向運(yùn)動，后沿負(fù)方向運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，S為單縫，S1、S2為雙縫，P為光屏．用綠光從左邊照射單縫S時(shí)，可在光屏P上觀察到干涉條紋．下列說法正確的是( )．

A.減小雙縫間的距離，干涉條紋間的距離減小

B.增大雙縫到屏的距離，干涉條紋間的距離增大

C.將綠光換為紅光，干涉條紋間的距離減小

D.將綠光換為紫光，干涉條紋間的距離增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在同一豎直平面內(nèi)，彼此絕緣的長直通電導(dǎo)線與橢圓形線圈的長軸重合，直導(dǎo)線中電流恒定。下列運(yùn)動中，線圈內(nèi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是（　　）

A.直導(dǎo)線水平向外平移

B.直導(dǎo)線以橢圓的中心為軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)

C.橢圓形線圈向下平移

D.橢圓形線圈向左平移

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】把一個(gè)篩子用四根彈簧支起來，篩子上固定一個(gè)電動偏心輪，它每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個(gè)驅(qū)動力，這樣就做成了一個(gè)共振篩，篩子做自由振動時(shí)，完成10次全振動用時(shí)。在某電壓下，電動偏心輪轉(zhuǎn)速是。已知增大電壓可使偏心輪轉(zhuǎn)速提高；增加篩子的質(zhì)量，可以增大篩子的固有周期。那么要使篩子的振幅增大，下列哪些做法是正確的（ ）

A.提高輸入電壓B.降低輸入電壓

C.增加篩子質(zhì)量D.減小篩子質(zhì)量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一物體做直線運(yùn)動的速度﹣時(shí)間圖象如圖所示，則該物體在0～t1和t1～t2兩段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動，以下說法正確的是（ ）

A.速度方向相同，加速度方向相反

B.速度方向相反，加速度方向相同

C.速度方向相反，前段時(shí)間內(nèi)加速度的數(shù)值小

D.速度方向相同，前段時(shí)間內(nèi)加速度的數(shù)值大

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