【題目】如圖,一粗細(xì)均勻的U形管豎直放置,A側(cè)上端封閉,B側(cè)上側(cè)與大氣相通,下端開口處開關(guān)K關(guān)閉,A側(cè)空氣柱的長度為l=100cm,B側(cè)水銀面比A側(cè)的高h(yuǎn)=30cm,現(xiàn)將開關(guān)K打開,從U形管中放出部分水銀,當(dāng)兩側(cè)的高度差為h1=100cm時,將開關(guān)K關(guān)閉,已知大氣壓強P0=750cmHg。

①求放出部分水銀后A側(cè)空氣柱的長度

②此后再向B側(cè)注入水銀,使A、B兩側(cè)的水銀達到同一高度,求注入水銀在管內(nèi)的長度

【答案】①

【解析】

試題分析:以cmHg為壓強單位設(shè)A側(cè)空氣柱長度時壓強為p,當(dāng)兩側(cè)的水銀面的高度差為時,空氣柱的長度為,壓強為,由玻意耳定律,有:

由力學(xué)平衡條件,有:

打開開關(guān)放出水銀的過程中,B側(cè)水銀面處的壓強始終為,而A側(cè)水銀面處的壓強隨空氣柱長度的增加逐漸減小,B、A兩側(cè)水銀面的高度差也隨著減小,直至B側(cè)水銀面低于A側(cè)水銀面為止,由力學(xué)平衡條件,有:

聯(lián)立①②③,并代入題目數(shù)據(jù),有:

當(dāng)A、B兩側(cè)的水銀面達到同一高度時,設(shè)A側(cè)空氣柱的長度為,壓強為,由玻意耳定律,有:

由力學(xué)平衡條件有:

聯(lián)立②⑤⑥式,并代入題目數(shù)據(jù),有:

設(shè)注入水銀在管內(nèi)的長度為h,依題意,有:

聯(lián)立④⑦⑧式,并代入題目數(shù)據(jù),有:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩物體從同一點出發(fā)且在同一條直線上運動,它們的位移-時間圖像如圖所示,由圖像可以看出在0-4 s內(nèi)

A甲、乙兩物體始終同向運動

B4 s時甲、乙兩物體間的距離最大

C甲的平均速度等于乙的平均速度

D甲、乙兩物體之間的最大距離為4 m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在電場中某點當(dāng)放入正電荷時,正電荷受到電場力的向右;當(dāng)放入負(fù)電荷時,負(fù)電荷受到電場力的向左。下列說法正確的是

A. 當(dāng)放入正電荷時,該點場強方向向右;當(dāng)放入負(fù)電荷時,該點場強方向向左

B. 只有在該點放入電荷時,該點才有場強

C. 該點場強方向一定向右

D. 以上說法均不正確

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于兩個分子之間的相互作用力和分子勢能,下列判斷正確的是()

A. 兩分子處于平衡位置,分子間沒有引力和斥力

B. 兩分子間距離減小,分子間的引力和斥力都増大

C. 兩分子間距離減小,分子勢能一定減小

D. 兩分子處于平衡位置,分子勢能最大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了探究質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系,一同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量,m為砂和砂桶的質(zhì)量。(滑輪質(zhì)量不計)

1)實驗時,一定要進行的操作是 。

A.用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量

B.將帶滑輪的長木板右端墊高,以平衡摩擦力

C.小車靠近打點計時器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時記錄彈簧測力計的示數(shù)

D.改變砂和砂桶的質(zhì)量,打出幾條紙帶

E.為減小誤差,實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M

2)該同學(xué)在實驗中得到如圖所示的一條紙帶(兩計數(shù)點間還有兩個點沒有畫出),已知打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為 m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

3)以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標(biāo),加速度為縱坐標(biāo),畫出的a—F圖像是一條直線,圖線與橫坐標(biāo)的夾角為θ,求得圖線的斜率為k,則小車的質(zhì)量為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】原子核內(nèi)部有( )

A. 質(zhì)子B. α粒子C. 電子D. 光電子

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】將相同質(zhì)量,相同溫度的理想氣體放入相同容器,體積不同,則這兩部分氣體(

A. 平均動能相同,壓強相同B. 平均動能不同,壓強相同

C. 平均動能相同,壓強不同D. 平均動能不同,壓強不同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一根輕質(zhì)細(xì)繩繞過輕質(zhì)定滑輪,右邊穿上質(zhì)量M=3kg的物塊A,左邊穿過長為L=2m的固定細(xì)管后下端系著質(zhì)量m=1kg的小物塊B,物塊B距細(xì)管下端h=04m處,已知物塊B通過細(xì)管時與管內(nèi)壁間的滑動摩擦力10N,當(dāng)繩中拉力超過18N時物塊A與繩之間就會出現(xiàn)相對滑動,且繩與A間的摩擦力恒為18N,開始時A、B均靜止,繩處于拉直狀態(tài),同時釋放A和B,不計滑輪與軸之間的摩擦,,求:

1剛釋放A、B時繩中的拉力;

2B在管中上升的高度以及B上升過程中A、B組成的系統(tǒng)損失的機械能;

3若其他條件不變,增大A的質(zhì)量,試通過計算說明B能否穿越細(xì)管

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長的金屬導(dǎo)軌豎直放置,金屬棒ab、cd均通過棒兩端的環(huán)套在金屬導(dǎo)軌上;虛線上方有垂直紙面向里的勻強磁場,虛線下方有豎直向下的勻強磁場.ab、cd棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)均為μ,兩棒總電阻為R,導(dǎo)軌電阻不計.開始兩棒均靜止在圖示位置,當(dāng)cd棒無初速釋放時,對ab棒施加豎直向上的力F,沿導(dǎo)軌向上做勻加速運動.則()

A. ab棒中的電流方向由ba

B. cd棒先加速運動后勻速運動

C. cd棒所受摩擦力的最大值等于cd棒的重力

D. F做的功等于兩金屬棒產(chǎn)生的電熱與增加的機械能之和

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