【題目】潛水鐘是一種水下救生設備，它是一個底部開口、上部封閉的容器，外形與鐘相似。潛水鐘在水下時其內(nèi)部上方空間里存有空氣，以滿足潛水員水下避險的需要。為計算方便，將潛水鐘簡化為截面積為S、高度為h、開口向下的圓筒；工作母船將潛水鐘由水面上方開口向下吊放至深度為H的水下，如圖所示。已知水的密度為ρ，重力加速度大小為g，大氣壓強為p0，Hh，忽略溫度的變化和水密度隨深度的變化。

（1）求進入圓筒內(nèi)水的高度l；

（2）保持H不變，壓入空氣使筒內(nèi)的水全部排出，求壓入的空氣在其壓強為p0時的體積。

【答案】（1）；（2）

【解析】

（1）設潛水鐘在水面上方時和放入水下后筒內(nèi)氣體的體積分別為V0和V1，放入水下后筒內(nèi)氣體的壓強為p1，由玻意耳定律和題給條件有

p1V1= p0V0 ①

V0=hS ②

V1=（h–l）S ③

p1= p0+ ρg（H–l） ④

聯(lián)立以上各式并考慮到Hh，h >l，解得

⑤

（2）設水全部排出后筒內(nèi)氣體的壓強為p2；此時筒內(nèi)氣體的體積為V0，這些氣體在其壓強為p0時的體積為V3，由玻意耳定律有

p2V0= p0V3 ⑥

其中

p2= p0+ ρgH ⑦

設需壓入筒內(nèi)的氣體體積為V，依題意

V = V3–V0 ⑧

聯(lián)立②⑥⑦⑧式得

⑨

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在利用光電管研究光電效應的實驗中，入射光照到某金屬表面上發(fā)生光電效應，若入射光的強度減弱，而頻率保持不變，那么（ ）

A．從光照射到金屬表面到發(fā)射出光電子之間的時間間隔將明顯增加

B．飽和光電流將會減弱

C．遏止電壓將會減小

D．有可能不再發(fā)生光電效應

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】水平冰面上有一固定的豎直擋板，一滑冰運動員面對擋板靜止在冰面上，他把一質(zhì)量為4.0 kg的靜止物塊以大小為5.0 m/s的速度沿與擋板垂直的方向推向擋板，運動員獲得退行速度；物塊與擋板彈性碰撞，速度反向，追上運動員時，運動員又把物塊推向擋板，使其再一次以大小為5.0 m/s的速度與擋板彈性碰撞。總共經(jīng)過8次這樣推物塊后，運動員退行速度的大小大于5.0 m/s，反彈的物塊不能再追上運動員。不計冰面的摩擦力，該運動員的質(zhì)量可能為

A.48 kgB.53 kgC.58 kgD.63 kg

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示是某同學測量加速度的實驗裝置．他在氣墊導軌上安裝了兩個光電門A、B，滑塊上固定一遮光條，靜止釋放滑塊沿傾斜氣墊導軌勻加速運動通過光電門A、B，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門A、B的遮光時間分別為△ta、△tb和遮光條從A到B時間t；

(1)該同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d= m．

由所測物理量計算得到滑塊加速度大小a= （用△ta、△tb、t、d表示）

(2)在該實驗中選用的遮光條寬度很窄，其理由是：

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一豎直圓管質(zhì)量為M，下端距水平地面的高度為H，頂端塞有一質(zhì)量為m的小球。圓管由靜止自由下落，與地面發(fā)生多次彈性碰撞，且每次碰撞時間均極短；在運動過程中，管始終保持豎直。已知M =4m，球和管之間的滑動摩擦力大小為4mg, g為重力加速度的大小，不計空氣阻力。

（1）求管第一次與地面碰撞后的瞬間，管和球各自的加速度大小；

（2）管第一次落地彈起后，在上升過程中球沒有從管中滑出，求管上升的最大高度；

（3）管第二次落地彈起的上升過程中，球仍沒有從管中滑出，求圓管長度應滿足的條件。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】輕細線的一端固定于O點，另一端系一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球，空間存在著水平向右的勻強電場，小球平衡時細線與豎直方向成30°角。（重力加速度g）

（1）求電場強度E

（2）若在平衡位置將細線剪斷，求小球運動位移L用的時間。

（3）將球拉至右側(cè)與O等高（線水平）位置靜止釋放，求當球擺到最低點時細線的張力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】豎直面內(nèi)一傾斜軌道與一足夠長的水平軌道通過一小段光滑圓弧平滑連接，小物塊B靜止于水平軌道的最左端，如圖（a）所示。t=0時刻，小物塊A在傾斜軌道上從靜止開始下滑，一段時間后與B發(fā)生碰撞（碰撞時間極短）；當A返回到傾斜軌道上的P點（圖中未標出）時，速度減為0，此時對其施加一外力，使其在傾斜軌道上保持靜止。物塊A運動的v-t圖像如圖（b）所示，圖中的v1和t1均為未知量；碰后瞬間B的速度大小也為v1，之后沿水平軌道向右減速度，不計空氣阻力。

(1)求A沿傾斜軌道下滑的加速度與碰后沿軌道上滑的加速度大小之比；

(2)若傾斜軌道與水平面的夾角為θ，求A與傾斜軌道間的動摩擦因數(shù)μ；

(3)已知兩物塊與軌道間的動摩擦因數(shù)均相等，在物塊B停止運動后，改變物塊與軌道間的動摩擦因數(shù)，然后將A從P點釋放，一段時間后A剛好能與B在此碰上。求改變前后動摩擦因數(shù)的比值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】原來做勻速運動的升降機內(nèi)有一被伸長彈簧拉住的具有一定質(zhì)量的物體A靜止在地板上，如圖所示，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)A突然被彈簧拉向右方．由此可判斷，此時升降機的運動可能是（ ）

A. 加速上升 B. 減速上升 C. 加速下降 D. 減速下降

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】傾角為的斜面上，固定一擋板。

(1)若擋板水平固定在斜面上，重為的鉛球放在擋板上處于靜止狀態(tài)，如圖1所示，試證明鉛球?qū)醢宓膲毫Υ笮〉扔阢U球所受的重力大小并畫出相應的受力分析圖。

(2)若擋板豎直固定在斜面上，質(zhì)量為的鉛球放在擋板與斜面之間保持靜止，如圖2所示，不考慮鉛球受到的摩擦力，重力加速度為。求擋板、斜面對鉛球的彈力大小，要求畫出鉛球的受力分析圖。

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