【题目】如图甲所示,竖直放置的左端封闭、右端足够长且开口的U形均匀玻璃管中用水银柱封闭一段长为 l0=15cm的空气柱,两边管中水银柱长度分别为h1=22.5cm、h2=27.5cm,大气压强p0=75cmHg。
①试求封闭空气柱的压强(用cmHg表示);
②现将U形管缓慢倒转使其开口向下,达到新的平衡,如图乙所示,假设在整个过程中环境的温度不发生变化,试求新平衡状态下空气柱的长度。
【答案】①80cmHg ②l1=20cm或l2=30cm
【解析】
①以密封气体为研究对象,密封气体的压强等于高度差与大气压强的和;
②密封气体做等温变化,设封闭管中仍有水银,求出状态参量,由波意尔定律即可求得。
①p1=p0+(h2-h1) cmHg
代入数据得p1=80cmHg
②设试管的横截面积为S,倒转后封闭管中仍有水银,而空气柱长度增加了x ,如图所示,
则由玻意耳定律有p1l0S=p2(l0+x)S
而p1= p0+( h2-h1) cmHg
p2= p0-[( h2+x)-(h1-x)] cmHg
代入数据得x1=5cm, x2=15cm
由于x1、x2 均小于h1,故倒转后管中仍有水银,对应的空气柱长度为l1=20cm或l2=30cm
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【题目】在匀强磁场中,一个原来静止的原子核,由于衰变放射出某种粒子,衰变过程动量守恒,结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片如图所示,已知两个相切圆半径分别r1、r2,则下列说法正确的是( )
A. 原子核可能发生衰变,也可能发生衰变
B. 若衰变方程是,则衰变后新核和粒子圆周运动周期相同
C. 若衰变方程是,则衰变后新核和粒子的速度大小之比为2:117
D. 若衰变方程是,则r1:r2=2:117
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【题目】冰球运动是一项对抗性极强的冰雪体育竞技项目。如图所示,甲、乙两冰球运动员为争抢冰球而合理水平冲撞,冲撞过程中运动员手中的冰球杆未与地面接触。已知甲运动员的总质量为m1=50kg,乙运动员的总质量为m2=60kg,冲撞前两运动员速度大小均为v0=4m/s,冲撞结束,甲被撞回,速度大小为v1=1.4m/s,如果冲撞接触时间为0.2s,忽略冰球鞋与冰面间的摩擦。问:
(1)撞后乙的速度v2大小是多少?方向又如何?
(2)冲撞时两运动员相互间的平均作用力多大?
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【题目】某同学做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验,电源的频率为50Hz.该同学选出了一条清晰的纸带,并根据纸带上的点,标出了如图所示的计数点,其中两相邻计数点间还有4个计时点未画出,x1=6.99cm,x2=7.62cm,x3=8.27cm,x4=8.89cm,x5=9.55cm,x6=10.20cm.
(1)打下B点时小车的瞬时速度______ m/s.(结果保留两位有效数字)
(2)小车的加速度是______ m/s2.(结果保留两位有效数字)
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【题目】电子扩束装置由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成.偏转电场的极板由相距为d的两块水平平行放置的导体板组成,如图甲所示.大量电子由静止开始,经加速电场加速后,连续不断地沿平行板的方向从两板正中间OO′射入偏转电场.当两板不带电时,这些电子通过两板之间的时间为2t0;当在两板间加最大值为U0、周期为2t0的电压(如图乙所示)时,所有电子均能从两板间通过,然后进入竖直宽度足够大的匀强磁场中,最后打在竖直放置的荧光屏上.已知磁场的磁感应强度为B,电子的质量为m、电荷量为e,其重力不计.
(1)求电子离开偏转电场时的位置到OO′的最大距离;
(2)要使所有电子都能垂直打在荧光屏上,
①求匀强磁场的水平宽度L;
②求垂直打在荧光屏上的电子束的宽度△y。
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【题目】如图所示为战士用头将四块砖顶在竖直墙上,苦练头功的照片。假设每块砖的质量均为m,砖与墙面、砖与砖、砖与头的动摩擦因数均为,每块砖均处于静止状态,下列说法正确的是( )
A. 墙壁对砖的摩擦力大小为
B. 砖对墙壁的摩擦力方向竖直向下
C. 当战士顶砖块的力增大时,墙壁对砖的摩擦力也增大
D. 保持其它条件不变,要让砖均保持静止,越大,战士顶砖块需要的力也越大。
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【题目】某物体沿一直线运动,其速度﹣时间图象如图所示,则以下描述正确的是( )
A. 第1s内和第2s内物体的速度方向相反
B. 第1 s内和第2 s内物体的加速度方向相反
C. 第2 s末物体的速度和加速度都为零
D. 第3 s内物体的速度方向和加速度方向相同
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【题目】杆、、、、、由光滑铰链连接,位于正方体的边和对角线上,各杆的质量不计,如图所示.铰链、及是固定的,在铰链处有沿方向的作用力,在铰链处有沿方向的作用力.在平衡状态时,试求各杆的内力
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【题目】两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示,一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场,其运动轨迹为图中实线所示,若粒子只受静电力作用,则下列关于带电 粒子的判断正确的是
A. 粒子带正电
B. b点和d点的电场强度相同
C. 粒子的动能先减小后增大
D. 粒子在a点的电势能大于在c点的电势能
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