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【题目】在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一股水银柱,水银柱的两端各封闭有一段空气。当U形管两端竖直朝上时,左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0 cml2=12.0 cm,左边气体的压强为12.0 cmHg。现将U形管缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求U形管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中,气体温度不变。

【答案】7.5 cm

【解析】试题分析 本题考查玻意耳定律、液柱模型关联气体及其相关的知识点

解析设U形管两端竖直朝上时,左、右两边气体的压强分别为p1p2。U形管水平放置时,两边气体压强相等,设为p,此时原左、右两边气体长度分别变为l1l2。由力的平衡条件有

式中为水银密度,g为重力加速度大小。

由玻意耳定律有

p1l1=pl1

p2l2=pl2

l1′–l1=l2l2

由①②③④式和题给条件得

l1′=22.5 cm

l2′=7.5 cm

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,质量为4 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上,质量为1 kg的物体B用细线悬挂在天花板上,BA刚好接触但不挤压,现将细线剪断,则剪断后瞬间,下列结果正确的是(g

A. A加速度的大小为零

B. B加速度的大小为

C. 弹簧的弹力大小为40 N

D. AB间相互作用力的大小为8 N

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,直角坐标系xOy的第二象限存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B1=1T,在0<x<dx>2dI区域内存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强电场,d=0.6m,电场强度大小均为E=2N/C,磁感应强度大小均为B2=T。一根绝缘粗糙的硬杆,下端位于坐标原点,倾角为θ=30°,一个质量为m=0.1kg、电荷量为q=0.5C的带正电小球中心有小孔,可穿在硬杆上,小球与硬杆间的动摩擦因素为=。将穿在硬杆上的小球从距离X轴高度为h=0.4m处由静止释放,小球经过O点之前已匀速,若小球进入磁场I区域后能够返回O点,求:(重力加速度g=10m/s2

1)小球从开始运动到下滑到O点克服硬杆摩擦力做的功;

2区域磁场右边界的横坐标范围;

3)小球从O点进入磁场I区域到再次返回O点经历的时间。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一平直的传送带以速率v = 2 m/s匀速运行,把一工件从A处运送到B处,A、B相距d = 10 m,工件与传送带间的动摩擦因数μ = 0.1。若从A处把工件轻轻放到传送带上,那么经过多长时间能被传送到B?

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【题目】如图,在竖直平面内,一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PAA点相切。BC为圆弧轨道的直径。O为圆心,OAOB之间的夹角为α,sinα=,一质量为m的小球沿水平轨道向右运动,经A点沿圆弧轨道通过C点,落至水平轨道;在整个过程中,除受到重力及轨道作用力外,小球还一直受到一水平恒力的作用,已知小球在C点所受合力的方向指向圆心,且此时小球对轨道的压力恰好为零。重力加速度大小为g。求:

(1)水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小;

(2)小球到达A点时动量的大小;

(3)小球从C点落至水平轨道所用的时间。

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【题目】现要验证当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比这一物理规律.给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图所示)、小车、计时器一个、米尺.

(1)填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):

让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2,记下所用的时间t.

用米尺测量A1A2之间的距离x,则小车的加速度a________.

用米尺测量A1相对于A2的高度h.设小车所受重力为mg,则小车所受合外力F_______.

改变________________________,重复上述测量.

h为横坐标,1/t2为纵坐标,根据实验数据作图.如能得到一条过原点的直线,则可以验证当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比这一规律.

(2) 验证牛顿运动定律的实验中,实验装置如图甲所示,有一位同学通过实验测量作出了图乙中的A图线.试

A图线不通过坐标原点的原因是__________________________________________

A图线上部弯曲的原因是________________________________________________

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【题目】(6分)某同学利用图(a)所示实验装置即数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图,如图(b)所示,实验中小车(含发射器)的质量为200g,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮,小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到,回答下列问题:

(1)根据该同学的结果,小车的加速度与钩码的质量成 (填线性非线性)的关系。

(2)由图(b)可知,图线不经过远点,可能的原因是

(3)若利用本实验装置来验证在小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比的结论,并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力,则实验中应采取的改进措施是 ,钩码的质量应满足的条件是

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【题目】为了探究加速度与力、质量的关系,现提供如图所示实验装置。

(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取的做法是_____________

A.将木板带滑轮的那端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动

B.将木板带滑轮的那端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动

C.将木板固定打点计时器的那端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动

D.将木板固定打点计时器的那端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动

(2)如图所示,在纸带上取7个计数点ABCDEFG,两相邻计数点间的时间间隔为T=0.10 s,相邻两计数点间距离如图所示(单位cm),则小车运动的加速度大小a =_______m/s2(结果保留两位有效数字)。

(3)要用钩码总重力代替小车所受的拉力,此时钩码质量m与小车总质量M之间应满足的关系为_________

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【题目】甲、乙两汽车同一条平直公路上同向运动,其速度时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶,下列说法正确的是( )

A. 两车在t1时刻也并排行驶

B. t1时刻甲车在后,乙车在前

C. 甲车的加速度大小先增大后减小

D. 乙车的加速度大小先减小后增大

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