9．如圖，圓柱形容器豎直放置，上方A管的橫截面積是下方B管的4倍，中間有水銀．B管下方封有一段長L=112cm的空氣柱，A內(nèi)水銀高h(yuǎn)1=5cm，B內(nèi)水銀高h(yuǎn)2=10cm，水銀上方有一活塞（活塞重力及摩擦都不計(jì)），大氣壓p=75cmHg．
（1）封閉氣體的壓強(qiáng)為多少厘米汞柱？
（2）現(xiàn)用一豎直向上的力F緩慢拉活塞，求活塞向上移動(dòng)1cm時(shí)氣體的壓強(qiáng)為多少厘米汞柱；
（3）向上緩慢拉活塞的過程中發(fā)現(xiàn)拉力F的大小會(huì)相應(yīng)變化，求活塞向上移動(dòng)多少厘米時(shí)拉力F變?yōu)榱悖?br />（4）試通過計(jì)算，分析說明向上緩慢拉活塞的過程中，拉力F的大小應(yīng)如何變化？（設(shè)向上緩慢拉活塞的過程中，B管中總有水銀）

分析 （1）根據(jù)水銀柱平衡進(jìn)行分析；
（2）封閉氣體經(jīng)歷等溫膨脹過程，根據(jù)玻意耳定律列式分析；
（3）拉力減為零時(shí)，對(duì)封閉氣體根據(jù)玻意耳定律列式求解即可；
（4）結(jié)合 第3問的結(jié)論進(jìn)行分析即可．

解答 解：（1）水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)為：△p=（5+10）cmHg=15cmHg，
故封閉氣體的壓強(qiáng)為：P1=P+△p=75cmHg+15cmHg=90cmHg；
（2）在上拉活塞的過程中，活塞向上移動(dòng)1cm時(shí)，上面水銀柱高度為6cm，下面水銀柱高度為6cm，
對(duì)封閉氣體，根據(jù)玻意耳定律，有：P1L1=P2（L1+△h2），
代入數(shù)據(jù)，有：90×112=P2（112+4），
解得：P2=86.9 cmHg；
（3）設(shè)活塞向上移動(dòng)xcm時(shí)拉力F為零，則根據(jù)玻意耳定律，有：
P1L1=P3（L1+4x），
其中：P3=p+（5+10-3x）cmHg，L1=L=112cm；
聯(lián)立解得：x=2cm；
（4）由于活塞上升2cm后拉力減小為零，而開始時(shí)刻拉力也為零，故拉力是先從0變大，后變小到0，最后再從0增加．
答：（1）封閉氣體的壓強(qiáng)為90 cmHg；
（2）活塞向上移動(dòng)1cm時(shí)氣體的壓強(qiáng)為86.9 cmHg；
（3）活塞向上移動(dòng)2厘米時(shí)拉力F變?yōu)榱悖?br />（4）拉力是先從0變大，后變小到0，最后再從0增加．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氣體實(shí)驗(yàn)定律，關(guān)鍵是明確封閉氣體經(jīng)歷等溫變化過程，要根據(jù)玻意耳定律多次列式分析．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

16．如圖所示，理想變壓器兩個(gè)線圈都接有負(fù)載正常工作時(shí)，如下關(guān)系正確的是（　�。�
A．$\frac{{U}_{1}}{{U}_{3}}$=$\frac{{n}_{1}}{{n}_{3}}$，$\frac{{U}_{2}}{{U}_{3}}$=$\frac{{n}_{2}}{{n}_{3}}$B．I1n1=I2n2+I3n3
C．$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}$=$\frac{{n}_{2}}{{n}_{1}}$，$\frac{{I}_{1}}{{I}_{3}}$=$\frac{{n}_{3}}{{n}_{1}}$D．U1I1=U2I2+U3I3

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

17．如圖，空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場．在該區(qū)域中，有一個(gè)豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個(gè)帶正電的小球．O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心，a、b、c、d為圓環(huán)上的四個(gè)點(diǎn)，a點(diǎn)為最高點(diǎn)，c點(diǎn)為最低點(diǎn)，b、O、d三點(diǎn)在同一水平線上．已知小球所受電場力與重力大小相等．現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放，下列判斷正確的是（　　）
A．小球能越過d點(diǎn)并繼續(xù)沿環(huán)向上運(yùn)動(dòng)
B．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)．所受洛倫茲力最大
C．小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，重力勢(shì)能減小，電勢(shì)能也減小
D．小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過程中，電勢(shì)能增大，動(dòng)能先增大后減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．一長木板置于光滑水平地面上，木板左端放置一小物塊，在木板右方有一墻壁，如圖（a）所示．t=0時(shí)刻開始，小物塊與木板一起以共同速度向右運(yùn)動(dòng)，直至t=1s時(shí)木板與墻壁碰撞（碰撞時(shí)間極短）．碰撞前后木板速度大小不變，方向相反；運(yùn)動(dòng)過程中小物塊始終未離開木板．已知碰撞后1s時(shí)間內(nèi)小物塊的v-t圖線如圖（b）所示．木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的1.5倍，重力加速度大小g取10m/s2．求
（1）木板和木塊的最終速度v；
（2）木板的最小長度L；
（3）小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．如圖所示，粗糙水平面上，用水平恒力F=20N拉小車，使小車和木塊由靜止開始一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，小車質(zhì)量為M=4Kg，木塊質(zhì)量為m=1Kg，且在開始2s內(nèi)小車的位移為4m．
求：（1）它們的共同加速度為多大？
（2）在運(yùn)動(dòng)過程中木塊受到的摩擦力大小為多少．
（3）在運(yùn)動(dòng)過程中地面受到的摩擦力．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．某個(gè)同學(xué)分別做“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．如圖甲所示是該同學(xué)探究小車加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，他將光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn)，用不同重物通過細(xì)線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放．

（1）若用游標(biāo)卡尺測(cè)出光電門遮光條的寬度d如圖乙所示，則d=1.050　cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間△t，則小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度為$v=\fracpbbf55l{△t}$�。ㄓ米帜副硎荆�；
（2）實(shí)驗(yàn)中可近似認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車的拉力與重物重力大小相等，則重物的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M間應(yīng)滿足的關(guān)系為m＜＜M；
（3）測(cè)出多組重物的質(zhì)量m和對(duì)應(yīng)遮光條通過光電門的時(shí)間△t，并算出相應(yīng)小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度v，通過描點(diǎn)作出線性圖象，研究小車加速度與力的關(guān)系．處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出${v}_{\;}^{2}-m$�。ㄟx填“v-m”或“v2-m”）圖象；
（4）該同學(xué)在③中作出的線性圖象不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，開始實(shí)驗(yàn)前他應(yīng)采取的做法是C
A．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)
B．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)
C．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)
D．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提高2m，這時(shí)物體的速度是4m/s，下列說法中正確的是（不計(jì)一切阻力，g=10m/s2）（　　）
A．手對(duì)物體做功8JB．合外力對(duì)物體做功8J
C．合外力對(duì)物體做功28JD．物體重力勢(shì)能增加了20J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

18．在用“單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：
①某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的小球（質(zhì)量分布均勻）直徑為d，測(cè)定了擺線的長度為l，用秒表記錄小球完成n次全振動(dòng)的總時(shí)間為t，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊谋磉_(dá)式為g=$\frac{4{π}_{\;}^{2}{n}_{\;}^{2}（l+\fracxz5nnbl{2}）}{{t}_{\;}^{2}}$（用d、l、n、t表示）．若該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)定了小球的直徑，如圖1所示，則小球直徑為2.235cm．

②為了盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差，下述操作中可行的是AB．
A．?dāng)[線偏離豎直方向的最大擺角小于5°
B．當(dāng)小球通過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)
C．讓小球盡可能在同一豎直面內(nèi)擺動(dòng)
D．減小擺球的質(zhì)量
③該同學(xué)利用假期分別去參觀位于天津市的“南開大學(xué)”和上海市的“復(fù)旦大學(xué)”，他分別在兩地的物理實(shí)驗(yàn)室利用先進(jìn)的DIS系統(tǒng)較準(zhǔn)確的探究了單擺周期T和擺長L的關(guān)系．并用計(jì)算機(jī)繪制了T2-L圖象，如圖2所示，已知天津市比上海市的緯度高，則他在“南開”的物理實(shí)驗(yàn)室所測(cè)得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)應(yīng)的圖象是B（填“A”或“B”）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．關(guān)于人造衛(wèi)星，下列說法正確的是（　�。�
A．人造衛(wèi)星環(huán)繞地球的運(yùn)行的速度可能為12.0km/s
B．人造衛(wèi)星環(huán)繞地球的運(yùn)行的速度可能為7.9km/s
C．人造衛(wèi)星環(huán)繞地球的運(yùn)行的周期可能為80min
D．人造衛(wèi)星環(huán)繞地球的運(yùn)行的周期不可能為200min

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案