【題目】兩端開口、內(nèi)表面光滑的U形管處于豎直平面內(nèi),如圖所示質(zhì)量均為m=10kg的活塞AB在外力作用下靜止于左右管中同一高度h處,將管內(nèi)空氣封閉,此時管內(nèi)外空氣的壓強均為P0=10×105Pa左管和水平管橫截面積S1=10 cm2,右管橫截面積S2 =20cm2,水平管長為3h,現(xiàn)撤去外力讓活塞在管中下降,求兩活塞穩(wěn)定后所處的高度。活塞厚度均大于水平管直徑,管內(nèi)氣體初末狀態(tài)溫度相同,g10 m/s2

【答案】左側(cè)降到水平管口,右側(cè)降至離水平管口0.5h

【解析】

試題分析:撤去外力時,左、右活塞對管內(nèi)空氣的壓強分別為:,

所以兩活塞均會下降。設(shè)兩活塞都降到水平管口,此時管內(nèi)空氣的壓強依玻意耳定律可得

得:

可見,左邊活塞能降到水平管口,右邊活塞只能降到離水平管口的高度為x處

管內(nèi)空氣壓強:

依玻意耳定律:

解得:

最后左邊活塞離水平管口的高度為零;右邊活塞離水平管口的高度

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A. 該波的傳播速率為

B. 該波的傳播方向沿x軸正方向

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B. 該運動員在t2-t3時間內(nèi)加速度大小逐漸減小,處于失重狀態(tài)

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