【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)上端與大氣相通,下端開(kāi)口處開(kāi)關(guān)K關(guān)閉,A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度為l=10.0cm,B側(cè)水銀面比A側(cè)的高h(yuǎn)=3.0cm.現(xiàn)將開(kāi)關(guān)K打開(kāi),從U形管中放出部分水銀,當(dāng)兩側(cè)水銀面的高度差為h1=10.0cm時(shí)將開(kāi)關(guān)K關(guān)閉.已知大氣壓強(qiáng)p0=75.0cmHg.
(i)求放出部分水銀后A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度;
(ii)此后再向B側(cè)注入水銀,使A、B兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度,求注入的水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度.
【答案】(i)放出部分水銀后A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度為12cm;
(ii)注入的水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度為13.2cm
【解析】
試題分析:(i)以cmHg為壓強(qiáng)單位.設(shè)A側(cè)空氣柱長(zhǎng)度l=10.0cm時(shí)壓強(qiáng)為p,當(dāng)兩側(cè)的水銀面的高度差為h1=10.0cm時(shí),空氣柱的長(zhǎng)度為l1,壓強(qiáng)為p1,由玻意耳定律,有:
pl=p1l1 ①
由力學(xué)平衡條件,有:
p=p0+h ②
打開(kāi)開(kāi)關(guān)放出水銀的過(guò)程中,B側(cè)水銀面處的壓強(qiáng)始終為p0,而A側(cè)水銀面處的壓強(qiáng)隨空氣柱長(zhǎng)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h1為止,由力學(xué)平衡條件,有:
p1=p0﹣h1 ③
聯(lián)立①②③,并代入題目數(shù)據(jù),有:
l1=12cm ④
(ii)當(dāng)A、B兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度時(shí),設(shè)A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度為l2,壓強(qiáng)為P2,由玻意耳定律,有:
pl=p2l2 ⑤
由力學(xué)平衡條件有:
p2=p0 ⑥
聯(lián)立②⑤⑥式,并代入題目數(shù)據(jù),有:
l2=10.4cm ⑦
設(shè)注入水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度為△h,依題意,有:
△h=2(l1﹣l2)+h1 ⑧
聯(lián)立④⑦⑧式,并代入題目數(shù)據(jù),有:
△h=13.2cm
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】甲、乙兩個(gè)物體從同一地點(diǎn)沿同一方向做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示,則 ( )
A. t=2s時(shí)兩物體相距最遠(yuǎn)
B. t=4s時(shí)甲在乙的前面
C. 甲物體一直向前運(yùn)動(dòng),乙物體先向前運(yùn)動(dòng)2s,隨后向后運(yùn)動(dòng)
D. 兩個(gè)物體兩次相遇的時(shí)刻是2s末和6s末
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L的導(dǎo)體棒電阻為R,初始時(shí)靜止于光滑的水平軌道上,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻不計(jì);勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,其方向與軌道平面成θ角斜向上方,開(kāi)關(guān)閉合后導(dǎo)體棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng),則( )
A. 導(dǎo)體棒向左運(yùn)動(dòng)
B. 開(kāi)關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒MN所受安培力為
C. 開(kāi)關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒MN所受安培力為
D. 開(kāi)關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒MN的加速度為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,飛飛同學(xué)用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(xiàn)(甲光、乙光、丙光),如圖所示。則可判斷出
A. 甲光的頻率大于乙光的頻率
B. 乙光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng)
C. 丙光對(duì)應(yīng)的遏止電壓大予乙光的遏止電壓
D. 甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光的光電子最大初動(dòng)能
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為m1=0.01 kg的子彈以v1=500 m/s的速度水平擊中質(zhì)量為m2=0.49 kg的木塊并留在其中。木塊最初靜止于質(zhì)量為m3=1.5 kg的木板上,木板靜止在光滑水平面上并且足夠長(zhǎng)。木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1,求:(g=10 m/s2)
(1)子彈進(jìn)入木塊過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能ΔE1;
(2)木塊在木板上滑動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能ΔE2;
(3)木塊在木板上滑行的距離s。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】(多選)如圖所示,長(zhǎng)為L、傾角為θ的光滑絕緣斜面處于電場(chǎng)中,一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小球以初速度v0從斜面底端A點(diǎn)開(kāi)始沿斜面上滑,當(dāng)?shù)竭_(dá)斜面頂端B點(diǎn)時(shí),速度仍為v0,則( )
A. A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差一定等于
B. 小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于在A點(diǎn)的電勢(shì)能
C. 若電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng),則該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值一定為
D. 若該電場(chǎng)是斜面中垂線(xiàn)上某點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的,則Q一定是正電荷
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)在做《探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》實(shí)驗(yàn)中,
(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是_____電源(填“交流”或“直流”),其中電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓為_______V.
(2)在下列給出器材里,選出實(shí)驗(yàn)中不需要的器材填在橫線(xiàn)上(填編號(hào))
A.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
B.天平
C.低壓交流電源
D.低壓直流電源
E.細(xì)繩和紙帶
F.鉤碼和小車(chē)
G.秒表
H.一端有滑輪的長(zhǎng)木板
I.刻度尺
選出的器材有_________________________
(3)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車(chē)拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況,如圖1所示,在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn).每?jī)蓚(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出.測(cè)得各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離AB=0.96cm、BC=2.88cm、CD=4.80cm、DE=6.72cm、EF=8.64cm、FG=10.56cm,計(jì)算出打下各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度,如表中所示,補(bǔ)出打計(jì)數(shù)點(diǎn)D的瞬時(shí)速度.
計(jì)數(shù)點(diǎn) | B | C | D | E | F |
瞬時(shí)速度(m/s) | 0.192 | 0.384 | ______ | 0.768 | 0.960 |
將表中各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度標(biāo)在直角坐標(biāo)系中,并畫(huà)出小車(chē)的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線(xiàn)____________.(點(diǎn)B作為計(jì)時(shí)的開(kāi)始,即t=0)
(4)由圖象求出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度a=________m/s2(結(jié)果取三位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于力的說(shuō)法中,正確的是( )
A. 找不到施力物體的力是不存在的
B. 物體在相互作用時(shí),先有施力物體,后有受力物體
C. 物體只有相互直接接觸,才能產(chǎn)生力
D. 兩個(gè)大小相同的力,產(chǎn)生的力的效果一定相同
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在下面各實(shí)例中,機(jī)械能守恒的是
A. 沿斜面勻速下滑的滑塊
B. 發(fā)射升空的火箭
C. 做平拋運(yùn)動(dòng)的鉛球
D. 草坪上滾動(dòng)的足球
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