8.如圖1所示,左端封閉、內(nèi)徑相同的U形細(xì)玻璃管豎直放置,左管中封閉有長(zhǎng)為L(zhǎng)=20cm的空氣柱,兩管水銀面相平,水銀柱足夠長(zhǎng).已知大氣壓強(qiáng)為p0=75cmHg.
(1)若將裝置翻轉(zhuǎn)180°,使U形細(xì)玻璃管豎直倒置(水銀未溢出),如圖2所示.當(dāng)管中水銀靜止時(shí),求左管中空氣柱的長(zhǎng)度;
(2)若將圖1中的閥門S打開,緩慢流出部分水銀,然后關(guān)閉閥門S,右管水銀面下降了H=35cm,求左管水銀面下降的高度.

分析 (1)根據(jù)玻意耳定律求的即可
(2)氣體發(fā)生等溫變化,由玻意耳定律求出氣體的壓強(qiáng),然后再求出水銀面下降的高度

解答 解:(1)設(shè)左管中空氣柱的長(zhǎng)度增加h,由玻意耳定律:p0L=(p0-2h)(L+h)
代入數(shù)據(jù)解得:h=0或h=17.5cm
所以,左管中空氣柱的長(zhǎng)度為20cm或37.5cm
(2)設(shè)左管水銀面下降的高度為x,左、右管水銀面的高度差為y,由幾何關(guān)系:x+y=H
由玻意耳定律:p0L=(p0-y)(L+x)
聯(lián)立兩式解得:x2+60x-700=0
解方程得:x=10cm    x=-70cm(舍去)  
故左管水銀面下降的高度為10cm
答:(1)左管中空氣柱的長(zhǎng)度為20cm或37.5cm
(2)左管水銀面下降的高度為10cm

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求水銀面下降的高度,根據(jù)題意求出氣體的狀態(tài)參量,應(yīng)用玻意耳定律即可正確解題,解題時(shí)要注意幾何關(guān)系的應(yīng)用

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19.如圖甲,某實(shí)驗(yàn)小組利用光電計(jì)時(shí)器等器材做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn).

①將金屬小球在A處由靜止釋放,并通過A處正下方、固定于B處的光電門.
②用10等分游標(biāo)的游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑d,測(cè)量示數(shù)如圖乙,則d=1.02cm.若光電計(jì)時(shí)器記錄小球通過光電門的時(shí)間為t=4.25×10-3s,則小球經(jīng)過光電門B時(shí)的速度為vB=2.40m/s.(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
③多次改變A、B間的距離H,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),作出$\frac{1}{{t}^{2}}$隨H的變化圖象如圖丙所示,若小球下落過程機(jī)械能守恒,由圖丙數(shù)據(jù)寫出重力加速度g與d、t0、H0的關(guān)系式g=$\frac{juskrb4^{2}}{2{H}_{0}{t}_{0}^{2}}$.
④實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示小球的動(dòng)能增加量△EK總是稍小于重力勢(shì)能減少量△EP,主要原因是小 球的一部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.增大H,不能減少機(jī)械能的損失(填“能”或“不能”).

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16.一滑塊從固定的斜面底端沖上粗糙的斜面,到達(dá)某一高度后返回斜面底端.下列各圖分別表示滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的速度v、加速度a、勢(shì)能Ep、機(jī)械能E隨時(shí)間變化的圖象,則下列圖象可能正確的是(  )
A.B.C.D.

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(1)物塊B與擋板剛碰撞后B、A的速度大;
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A.鐵塊上滑過程與下滑過程滿足v1t1=v2(t2-t1
B.鐵塊上滑過程處于超重狀態(tài)
C.鐵塊上滑過程與下滑過程的加速度方向相反
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