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如图,一上端开口,下端封闭的细长玻璃管,下部有长l1=66cm的水银柱,中间封有...

如图,一上端开口,下端封闭的细长玻璃管,下部有长l1=66cm的水银柱,中间封有长l2=6.6cm的空气柱,上部有长l3=44cm的水银柱,此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为p0=76cmHg。如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周,求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体,在转动过程中没有发生漏气。

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12cm;9.2cm。 【解析】 试题分析:设玻璃管开口向上时,空气柱压强为:P1=P0+ρgl3 ① 式中,ρ和g分别表示水银的密度和重力加速度. 玻璃管开口向下时,原来上部的水银有一部分会流出,封闭端会有部分真空. 设此时开口端剩下的水银柱长度为x,则P2=ρgl1,P2+ρgx=P0 ② (P2管内空气柱的压强.) 由玻意耳定律得P1(sl2)=P2(sh) ③ (③式中,h是此时空气柱的长度,S为玻璃管的横截面积.) 由①②③式和题给条件得:h=12cm ④ 从开始转动一周后,设空气柱的压强为P3,则P3=P0+ρgx ⑤ 由玻意耳定律得P1(sl2)=P3(sh') ⑥ (式中,h'是此时空气柱的长度.) 由①②③⑤⑥h'≈9.2cm 考点:理想气体状态方程。 【名师点晴】当玻璃管开口向下时,水银会流出来,管顶端会有一部分真空,所以计算流出的水银量时,需要注意这一点;开口向下时同,经计算得出空气柱的长度为12cm,则玻璃管开口向下时,管风剩余的水银柱的长度是76cm-66cm=10cm。  
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考点分析:
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对于一定质量的理想气体,下列说法正确的是_______。

A.若气体的压强和体积都不变,其内能也一定不变

B.若气体的内能不变,其状态也一定不变

C.若气体的温度随时间不断升高,其压强也一定不断增大

D.气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关

E.当气体温度升高时,气体的内能一定增大

 

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如图所示,在高出水平地面h=1.8 m的光滑平台上放置一质量M=2 kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A,其右段长度l1=0.2 m且表面光滑,左段表面粗糙.在A最右端放有可视为质点的物块B,其质量m=1 kg.B与A左段间动摩擦因数μ=0.4.开始时二者均静止,现对A施加F=20 N水平向右的恒力,待B脱离A(A尚未露出平台)后,将A取走.B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x=1.2 m.(取g=10 m/s2)

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求:(1)B离开平台时的速度vB.

(2)B从开始运动到刚脱离A时,B运动的时间tB和位移xB.

(3)A左端的长度l2.

 

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一物块在粗糙水平面上,受到的水平拉力F随时间t变化如图(a)所示,速度v随时间t变化如图(b)所示(g=10m/s2).求:

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(1)1秒末物块所受摩擦力f的大小

(2)物块质量m

(3)物块与水平面间的动摩擦因数μ

 

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如图所示为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置.

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(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持________不变,用钩码所受的重力作为________,用DIS测小车的加速度.

(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线如图所示.

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①分析此图线的OA段可得出的实验结论是______              .

②此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是________.

A.小车与轨道之间存在摩擦

B.导轨保持了水平状态

C.所挂钩码的总质量太大

D.所用小车的质量太大

 

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某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度,电源频率f=50 Hz. 在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点,因保存不当,纸带被污染,如图所示,ABCD是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离:xA=16.6 mm,xB=126.5 mm,xD=624.5 mm.

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若无法再做实验,可由以上信息推知:

(1)相邻两计数点的时间间隔为________s;

(2)打C点时物体的速度大小为________m/s(取2位有效数字);

(3)物体的加速度大小为________(用xAxBxDf表示).

 

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