8.如圖所示,一根長(zhǎng)l=75cm、一端封閉的粗細(xì)均勻的玻璃管,管內(nèi)有一段長(zhǎng)h=25cm的水銀柱,當(dāng)玻璃管開口向上豎直放置時(shí),管內(nèi)水銀柱封閉氣柱的長(zhǎng)度l1=36cm.已知外界大氣壓強(qiáng)p=75cmHg,管內(nèi)、外氣體的溫度不變.如果將玻璃管倒置,使開口豎直向下,問水銀柱長(zhǎng)度將是多少厘米?

分析 整個(gè)過程中氣體的溫度不變,根據(jù)氣體的初末狀態(tài)的壓強(qiáng)和體積的狀態(tài)參量,由玻意耳定律列式計(jì)算即可.

解答 解:設(shè)玻璃管倒置后沒有水銀溢出,
封閉氣體的狀態(tài)參量:V1=l1S=36S,
p1=p+h=75+25=100cmHg,p2=75-25=50cmHg,
由玻意耳定律得:p1V1=p2V2,
即:100×36S=50×l2S,解得:l2=72cm.
l2+h=72+25=97cm>75cm,則玻璃管倒置后有水銀溢出;
設(shè)倒置后空氣柱長(zhǎng)度為x,則氣體壓強(qiáng):p3=(75-x)cmHg,
由玻意耳定律得:p1V1=p3V3
即:100×36S=(75-x)×xS,
解得:x=60cm  (x=-60cm不合題意舍去).
水銀柱長(zhǎng)度為:h′=l-x=75-60=15cm;
答:如果將玻璃管倒置,使開口豎直向下,水銀柱長(zhǎng)度將是15厘米.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求水銀柱的長(zhǎng)度,以封閉的氣體為研究對(duì)象,找出氣體變化前后的狀態(tài)參量,利用氣體的狀態(tài)方程計(jì)算即可.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.如圖MN與PQ為水平放置的平行金屬導(dǎo)軌,已知導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且光滑,其間距d=0.2m,a、b是兩根橫跨在導(dǎo)軌上的金屬棒,且與導(dǎo)軌接觸良好,整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下.兩金屬棒接入導(dǎo)軌間的電阻均為R=0.5Ω,金屬導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì).若開始時(shí)b棒靜止放置,a棒從足夠遠(yuǎn)處以初速度v0向b棒運(yùn)動(dòng),兩金屬棒的速度與時(shí)間關(guān)系如圖所示.已知b棒質(zhì)量mb=0.1kg,求:

(1)a棒質(zhì)量ma為多少?
(2)當(dāng)t=t1時(shí)a棒速度va=3.5m/s,此時(shí)刻b棒的加速度ab為多少?
(3)0~t2過程中a、b棒上總共產(chǎn)生的熱量Q是多少?

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19.如圖所示,為兩根平行放置的相距L=0.5m且足夠長(zhǎng)的固定金屬直角導(dǎo)軌,一部分水平,另一部分豎直.質(zhì)量均為m=0.5kg的金屬細(xì)桿ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,水平導(dǎo)軌與ab桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,豎直導(dǎo)軌光滑.Ab與cd之間用一根足夠長(zhǎng)的絕緣細(xì)線跨過滑輪相連,每根桿的電阻均為R=1Ω,其他電阻不計(jì).整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.現(xiàn)用一平行于水平導(dǎo)軌的恒定拉力F作用于ab桿,使之從靜止開始向右運(yùn)動(dòng),ab桿最終將做勻速運(yùn)動(dòng),且在運(yùn)動(dòng)過程中cd桿始終在豎直導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng).當(dāng)改變拉力F的大小時(shí),ab桿相對(duì)應(yīng)的勻速運(yùn)動(dòng)的速度v的大小也隨之改變,F(xiàn)與v的關(guān)系圖線如圖乙所示.不計(jì)細(xì)線與滑輪之間的摩擦和空氣阻力,g取10m/s2.求:

(1)ab桿與水平導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ和磁感應(yīng)強(qiáng)度B各為多大?
(2)若ab桿在F=9N的恒力作用下從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)8m后達(dá)到勻速狀態(tài),則在這一過程中整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱為多少?

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16.下列物質(zhì)中產(chǎn)生線狀譜的是( 。
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3.如圖所示,一個(gè)小物塊從傾角為α的斜面上靜止滑下,與斜面底端的擋板發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)物塊的機(jī)械能沒有損失,物塊與擋板碰撞后的速度與碰撞前的速度等大反向,物塊與斜面間的摩擦力大小恒為物重的0.2倍,問:物塊與擋板碰撞多少次,物塊上升的高度為原來的多少?(已知sinα=0.6)

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13.如圖所示為兩個(gè)足球運(yùn)動(dòng)員練習(xí)助攻進(jìn)球的過程,其中BP在一條直線上,假設(shè)甲運(yùn)動(dòng)員在B處將足球以10m/s的速度沿直線BP的方向踢出,足球沿著地面向P處運(yùn)動(dòng),足球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為1m/s2,在A位置的乙運(yùn)動(dòng)員發(fā)現(xiàn)甲運(yùn)動(dòng)員將足球踢出去后,經(jīng)過1s的反應(yīng)時(shí)間后,開始勻加速向BP連線上的C處奔去,乙運(yùn)動(dòng)員的最大速度為8m/s,已知B、C兩點(diǎn)間的距離為50m,A、C兩點(diǎn)間的距離為56m.
(1)乙運(yùn)動(dòng)員以多大的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),才能與足球同時(shí)運(yùn)動(dòng)到C位置?
(2)乙運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)到C處后以一定的速度將足球沿CP方向踢出,已知足球從C向P做勻減速運(yùn)動(dòng),足球運(yùn)動(dòng)的加速度大小仍然為1m/s2,假設(shè)C點(diǎn)到P點(diǎn)的距離為9.5m,守門員看到運(yùn)動(dòng)員在C處將足球沿CP方向踢出后,能夠到達(dá)P處撲球的時(shí)間為1s,那么乙運(yùn)動(dòng)員在C處給足球的速度至少多大,足球才能射進(jìn)球門?

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20.如圖,一根水平桿上等距離地穿著n個(gè)半徑相同的珠子,珠子可以在桿上無摩擦移動(dòng),珠子的質(zhì)量依次為m,km,k2m,k3m…,kk-1m,其中是的取值范圍是$\frac{1}{2}$≤k≤2.使第一顆珠子在極短時(shí)間內(nèi)獲得初速度v0,之后每當(dāng)珠子之間發(fā)生碰撞時(shí)都會(huì)粘在一起.

a.分析并說明當(dāng)k取何值時(shí),碰撞全部結(jié)束后系統(tǒng)的總動(dòng)能最大;k取何值時(shí),碰撞全部結(jié)束后系統(tǒng)的總動(dòng)能最。
b.求出碰撞結(jié)束后系統(tǒng)相應(yīng)的最小總動(dòng)能和最大總動(dòng)能的比值.

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17.某同學(xué)實(shí)驗(yàn)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?br />
(1)請(qǐng)完成以下主要實(shí)驗(yàn)步驟:按圖(a)安裝實(shí)驗(yàn)器材并連接電源;豎直提起系有重物的紙帶,使重物靠近(填“靠近”或“偏離”)計(jì)時(shí)器下端;接通電源,松開紙帶,使重物自由下落;關(guān)閉電源,取出紙帶;換新紙帶重復(fù)實(shí)驗(yàn);
(2)圖(b)和(c)是實(shí)驗(yàn)獲得的兩條紙帶,應(yīng)選取b(填“b”或“c”)來計(jì)算重力加速度.在實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理都正確的情況下,得到的結(jié)果仍小于當(dāng)?shù)刂亓铀俣,主要原因是空氣阻力和摩擦?/div>

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18.P1、P2為相距遙遠(yuǎn)的兩顆行星,距各自表面相同高度處各有一顆衛(wèi)星s1、s2做勻速圓周運(yùn)動(dòng).圖中縱坐標(biāo)表示行星對(duì)周圍空間各處物體的引力產(chǎn)生的加速度a,橫坐標(biāo)表示物體到行星中心的距離r的平方,兩條曲線分別表示P1、P2周圍的a與r2的反比關(guān)系,它們左端點(diǎn)橫坐標(biāo)相同.則( 。
A.P1的平均密度比P2的大B.P1的“第一宇宙速度”比P2的小
C.s1的向心加速度比s2的大D.s1的公轉(zhuǎn)周期比s2的大

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