精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
19.如图,粗细均匀的U型玻璃管两端开口,底部的水平管内有长度分别为10cm、5cm的两段空气柱a、b,左右两管竖直,水银柱的长度如图中标注所示,在左管内缓慢注入一定量的水银,稳定后右管的水银面比原来高h=10cm,已知大气压强P0=76cmHg,环境稳定恒定,求向左管注入的水银柱长度.

分析 根据玻意耳定律求出注入水银后两部分气体的长度,再结合几何关系即可求解向左管注入的水银柱长度;

解答 解:初状态a、b两部分空气柱的压强:P1═76cmHg+14cmHg=90cmHg
因右管水银面升高的高度10cm<12cm,故b空气柱仍在水平直管内.
末状态a、b两部分空气柱的压强:P2=76cmHg+14cmHg+10cmHg=100cmHg
设末状态a、b两部分空气柱的长度分别为La2、Lb2
对a部分空气柱,根据波意耳定律:P1La1S=P2La2S
对b部分空气柱,根据波意耳定律:P1Lb1S=P2Lb2S
代入数据解得:La2=9cm,Lb2=4.5cm
左管所注入的水银柱长度:L=2h+(La1+Lb1)-(La2+Lb2
代入数据解得:L=21.5cm
答:向左管注入的水银柱长度为21.5cm.

点评 本题考查气体定律的综合运用,解题关键是判断末状态时b空气柱仍在水平直管中,分析两部分气体的状态参量,气体发生等温变化,由玻意耳定律求解即可.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

9.如图所示,在坐标系xoy的第一象限内存在一匀强磁场B1(大小未知),磁场方向垂直于xoy平面向里;第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E,一带电量为+q、质量为m的粒子,自y轴的P点沿x轴正方向射入第四象限,经x轴上的Q点进入第一象限,已知OP=d,OM=OQ=2d,不计粒子重力.
(1)求粒子过Q点时速度的大小和方向.
(2)若粒子以垂直y轴的方向进入第二象限,求B1为多大.
(3)若第三象限存在一与x轴相切与M点的圆形区域磁场B2(大小未知),一段时间后,带电粒子经过M点,且从圆形磁场水平射出,再次经过P点,求该粒子在圆形磁场中经过的时间.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

10.水的流速随离岸的距离的变化关系如图甲所示,船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示,若要使船以最短时间渡河,则(  )
A.船渡河的最短时间是60s
B.船在行驶过程中,船的合位移垂直河岸
C.船在河水中航行的轨迹是一条直线
D.船在河水中的最大速度是5m/s

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

7.如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第Ⅰ象限的半径R=h的圆形区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,圆与x、y坐标轴切于D、A两点,y<0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从电场中Q(-2h,-h)点以速度v0水平向右射出,从坐标原点O射入第Ⅰ象限,与水平方向夹角为α,经磁场能以垂直于x轴的方向从D点射入电场.不计粒子的重力,求:
(1)电场强度E的大小以及α的正切值;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)带电粒子从Q点运动到最终射出磁场的时间t(计算结果可用三角函数表示)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

14.如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸竖直放置,在距气缸底部L=36cm处有一与气缸固定连接的卡环,活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的气体.当气体的温度T0=300K、大气压强P0=1.0×105Pa时,活塞与汽缸底部之间的距离L0=30cm,不计活塞的重量和厚度.现对气缸加热,使活塞缓慢上升,求:
(1)活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1
(2)封闭气体温度升高到T2=540K时的压强P2
(3)气缸内的气体从300K升高到540K的过程中对外界做了多少功?(假设活塞的面积为500cm2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

4.高空作业的电业工人,在操作过程中,不慎将一螺母由静止开始由距地面h高处脱落,它在落到地面前1s内下落的高度比第1s内下落的高度多30m,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)螺母脱落处距地面的高度;
(2)螺母下落的时间.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

11.如图所示,光滑导热活塞C将体积为V0的导热容器分成A、B两室,A、B中各封有一定质量的同种气体,A室左侧连接有一U形气压计(U形管内气体的体积忽略不计),B室右侧有一阀门K,可与外界大气相通,外界大气压等于76cmHg,气温恒定.当光滑导热活塞C静止时,A、B两室容积相等,气压计水银柱高度差为38cm.现将阀门K打开,当活塞C不再移动时,求:
①A室的体积;
②B室从阀门K逸出的气体质量与原有质量的比.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

8.对于两个分运动的合运动,下列说法中正确的是(  )
A.物体的两个分运动是直线运动,则它们的合运动一定是直线运动
B.合运动与分运动互不影响
C.合运动运动了3s,分运动可能运动了3.5s
D.合运动的速度的大小一定大于分运动速度的大小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

9.如图所示,质量相同的木块A,B用轻质弹簧连接静止在光滑的水平面上,弹簧处于自然状态.现用水平恒力F推A,则从开始到弹簧第一次被压缩到最短的过程中,(  )
A.两木块速度相同时,加速度a A=a BB.两木块速度相同时,加速度a A<a B
C.两木块加速度相同时,速度v A<v BD.两木块加速度相同时,速度v A>v B

查看答案和解析>>

同步练习册答案